运用核磁共振技术揭示生物固体修复土壤中胡敏酸的化学结构

应用核磁共振技术表征长期施用2个水平生物固体的土壤中提取的胡敏酸特征,以评估生物固体修复土壤中有机碳的稳定性。同时,量化土壤中富里酸、胡敏酸和Fe/Al氧化物含量。土壤样品采集于2004年,于伊利诺斯州西南部的富尔顿县选取7个地块进行取样,取样地块生物固体的累积施用量分别为0(对照)、554(低施用量)和1066 mg/hm^2(高施用量)。结果表明,生物固体的施用增加了土壤富里酸与胡敏酸的含量,但是生物固体修复的土壤和对照土壤的FA/HA比值没有差异。此外,生物固体的施用不影响水溶性有机碳的含量,却能增加土壤有机复合体中Fe/Al含量,降低其C/Fe和C/Al比例。^(13)C核磁共振波谱结果表明,随着生物固体的施用土壤胡敏酸中烷基碳增加和芳香碳降低,且施用量越高,变化程度越大;土壤胡敏酸碳结构也从氧烷基主导变为烷基主导。生物固体的施用不能降低土壤有机碳的稳定性,相反,能够增加土壤腐殖质的稳定性。