Formation and Changes of Humic Acid Properties during Peat Humification Process within Ombrotrophic Bogs

Studies of the living organic matter humification process are essential for understanding the carbon biogeochemical cycle. The aim of this study is to analyze relations between the properties of peat, peat humic acids and peat humification degree. The analysis has been done on samples of humic substances extracted from peat profiles in two ombrotrophic bogs and relations between peat age, decomposition and humification degree, botanical composition and properties of peat humic acids (elemental, functional composition) were studied. The found variability of peat properties is less significant than differences in the properties of peat-forming living matter, thus revealing the dominant impact of humification process on the properties of peat. Correspondingly, composition of peat humic acids is little affected by differences in the composition of precursor living organic material.

泥炭土腐殖酸环境室内模拟试验研究

为能提供一种贴合天然环境的泥炭土腐殖酸环境,通过在冲洪积黏性土中掺入胡敏酸(Humic Acid, HA)试剂和富里酸(Fulvic Acid, FA)试剂人工制备泥炭土试样,并将试样浸泡在富里酸液中来模拟泥炭土腐殖酸环境。采用腐殖酸含量检测试验、扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD)、X射线荧光光谱(X-Ray Fluorescence spectroscopy, XRF)和无侧限抗压强度(qu)试验来评估模拟效果及可行性。结果表明,在pH值为6.0的浸泡液中浸泡90 d后,试样中富里酸实测质量分数超过了初始掺量,而胡敏酸的实测质量分数相较于初始掺量表现出波动性。试样中孔隙随着腐殖酸掺量的增加而逐渐发育连通,试样所含的原生矿物主要为石英和云母,主要元素为O、Si、Al和Fe。通过与天然泥炭土环境对比分析,揭示了模拟的腐殖酸环境在微观特征上与天然腐殖酸环境具有相似性。宏观力学试验结果表明,模拟试样的qu随腐殖酸掺量的增加而降低,对比分析显示模拟试样的力学性能与天然泥炭土的力学性能接近。以上结果表明,采用所提出的方法可以模拟出与天然泥炭土环境相近的泥炭土腐殖酸环境。

光谱技术用于泥炭甲烷发酵残渣腐植酸的影响研究

生物甲烷化可能是泥炭低碳转化最有利的方法,为探索泥炭甲烷发酵残渣再利用提取腐植酸,实现泥炭甲烷发酵耦合腐植酸提取新工艺,需要解析碱液对甲烷发酵残渣腐植酸得率、纯度、结构的影响。以草本泥炭为原料,先进行氢氧化钠预处理再甲烷发酵,残渣采用碱溶酸析法提取腐植酸,分别采用氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂和焦磷酸钠萃取,对得到的腐植酸样品进行产率、纯度分析和紫外-可见光谱、红外光谱、荧光光谱表征。结果表明,不同萃取剂萃取、氢氧化钠预处理甲烷发酵均对泥炭腐植酸产率、纯度、结构有明显影响。氢氧化锂萃取氢氧化钠预处理甲烷发酵与对照组残渣腐植酸产率、纯度均最高,产率分别达43.59%、41.07%、纯度分别是70.4%、70.6%。焦磷酸钠萃取泥炭腐植酸中羟基、甲基、亚甲基、醚键含量较多,芳构化程度较低;氢氧化钠萃取泥炭腐植酸酮、醛、羧酸和苯环等结构含量丰富,芳构化程度较高。氢氧化钠预处理甲烷发酵残渣腐植酸羟基、甲基、亚甲基、醚键含量均降低,羰基、苯环含量较高,芳构化程度增大。甲烷发酵残渣提取泥炭腐植酸的变化特征研究表明,氢氧化钠预处理甲烷发酵对碱溶酸析法提取泥炭腐植酸的结构有明显影响,泥炭甲烷发酵残渣再利用提取腐植酸工艺可行。

腐植酸对泥炭产氢气的影响

为探索泥炭固有化学成分腐植酸对泥炭产氢气的影响,在泥炭产氢发酵系统中加入不同浓度的腐植酸,探究腐植酸对发酵系统的总产气量、日产气量、挥发性脂肪酸(VFA)浓度、pH以及还原糖的影响。实验表明,未添加腐植酸Blank组的总产氢气量是1 244 mL,添加腐植酸10、50、100、500 mg/L的反应体系的总产氢气量分别为416、368、372、203 mL,均比Blank组少,特别是添加500 mg/L腐植酸的发酵组比Blank组的总产气量减少了83.68%。实验结果表明,添加腐植酸对泥炭产氢气具有明显的抑制作用,且添加500 mg/L腐植酸对泥炭产氢气的抑制作用最显著。

不同改良材料对铜的吸附-解吸特性研究

用一次平衡实验法进行腐植酸、草炭、绿化植物废弃物、活化绿化植物废弃物和上海灰潮土对Cu2+吸附解吸特性的研究。结果表明:在相同pH条件下,所有材料对Cu2+的吸附量随平衡液中Cu2+浓度的增加而增大,其等温吸附曲线均能较好地用Langmuir方程和Freundlich方程进行拟合。Cu2+初始浓度较小时,绿化植物废弃物、活化绿化植物废弃物和草炭对Cu2+的吸附量不受pH的影响;Cu2+初始浓度较大时,供试材料对Cu2+吸附量具有随pH值增加而增加的趋势,但随着pH的增加,供试材料对Cu2+的解吸率呈逐渐降低的趋势。腐植酸和灰潮土对Cu2+的吸附量随pH的增加有逐渐增大的现象,其解吸率则随pH增加先增大后减小。各供试材料中,绿化植物废弃物、活化绿化植物废弃物和草炭对重金属铜的吸持固定能力最强,环境调节控制能力最佳,对Cu2+的吸附容量大小顺序为绿化植物废弃物>活化绿化植物废弃物>草炭>腐植酸>灰潮土。绿化植物废弃物可以替代草炭用于城市土壤铜污染修复。

中国泥炭褐煤资源及发展腐植酸钾产业潜力

泥炭、褐煤含有丰富的腐植酸,是世界各国规模化生产腐植酸产品的主要资源。针对中国煤炭腐植酸资源开发粗放、技术水平落后、资源浪费严重的现实问题,评述了国内腐植酸行业的特点及发展高附加值腐植酸产品的潜力方向。首先介绍了国内主要煤炭腐植酸资源泥炭和褐煤的分布特征及成分特点。其次综述了腐植酸产品的主要加工工艺和其在工农业各领域的国内应用现状。最后基于国情,从国内农业肥料的未来发展方向及腐植酸的应用潜力出发,提出并评价了腐植酸高附加值利用的未来发展方向之一,腐植酸钾肥的发展潜力。

泥炭土连续碱抽提腐殖酸的分子结构特征

从Pahokee泥炭土中连续碱抽提分离出 8个不同的腐殖酸级分 ,并对每一级分进行了元素分析、傅里叶变换红外光谱 (FTIR)、固态1 3C核磁共振 ( 1 3CNMR)、高效排阻色谱 (HPSEC)等一系列定性、定量研究。结果表明 :所分离出的 8个腐殖酸级分存在明显的结构性质差异 ,随提取程度的增加 ,O C原子比由 0 5 2减少到0 3 6,H C原子比由 1 .0 5增加到 1 5 2 ,相应于结构中含氧基团的减少和脂族基的增加 ,表观分子量也由 7.7K增加到 2 2 1K。同时 ,1 3CNMR显示长链脂肪碳结构由无定型向晶型转变。此工作表明在所研究的腐殖酸中可能存在分别具有芳香或脂肪特性的两类腐殖酸结构 ,每种类型都有不同的分子量分布、元素组成、基团结构和母质来源。在特定的环境因素下 ,不同类型的腐殖酸会共存于同一体系中 。

从泥炭中提取腐殖酸的工艺及其结构研究

探讨了不同预处理方法对从泥炭中提取腐殖酸效果的影响,同时也考察了碱提取液及其酸析液对提取结果的影响。结果表明,采用硝酸对试验样品进行预处理提取率最佳,通空气氧化和超声处理对提取率有益,但是提升效果不明显。碱溶分析表明,若投加0.1mol/L的Na4P2O4与碱液混合,腐殖酸的提取率会得到显著提升,且随着碱浓度的增大而增加,碱溶效果表现为:Na4P2O4+KOH>Na4P2O4+NaOH>KOH>NaOH>Na2CO3;酸析时,当CH+<2 mol/L时,HCl与H2SO4效果相当,且随着酸度的增加提取率增大,当C+>2 mol/L时,HCl优于稀HSO,这是由于硫酸将腐殖酸部分氧化,造成提取率降低。

吉林省敦化地区泥炭成矿类型及性质

吉林省敦化地区泥炭矿点 1 1 3处 ,储量约 1 .0 5× 1 0 8m3,质量和储量在吉林省市、县中居前列 .通过对敦化大桥乡裕家泥炭地的科学考查 ,在前人研究的基础上 ,探讨了其成矿类型和泥炭理化性质 .结果表明 :本区成矿类型有 :沟谷型、沟源洼地型、河漫滩型和堤外洼地型 .泥炭有机质、腐殖酸含量高 ,灰份含量低 .

复合型土壤营养调理剂改良吉林省西部风砂土的试验研究

通过两年的盆栽试验,考察了8种风砂土营养调理剂对白菜生长的影响.结果表明,与单施无机化肥相比,同时施用无机化肥与泥炭或腐泥或其混合物或腐植酸液体肥,白菜的生长高度、最大叶宽、鲜重和干重都得到了提高;单施无机化肥或共同施用无机化肥和腐植酸液体肥对当年白菜生长效果显著,第二年白菜生长明显下降;用泥炭、腐泥或其混合物改良风砂土后,再施用无机化肥,不仅当年作物生长好于单施无机化肥的,而且具有后效性.由此可见,有机物料泥炭、腐泥与无机化肥等制成的有机无机复合型土壤营养调理剂,具有改良土壤结构、提供营养,兼有长效与短效双重功能,是风砂土改良的最佳选择.

泥炭资源的综合利用

综述了国内外在泥炭研究方面取得的成果,重点阐述了泥炭在饲料添加剂、泥炭营养土、去除废水中的重金属离子、净化工业和城市污水、吸附水中石油等环保方面以及能源、工业和医疗美容等方面的研究现状。同时对泥炭的应用前景做出了展望。

泥炭和腐泥在医学上的应用

通过对泥炭与腐泥在医学方面的应用研究，阐述了泥炭与腐泥的碱－乙醇提取物的医疗实践结果，提出泥炭生物活性物质，即腐殖酸、各种萜素、维生素、激素、生物胺和酚酸等，具有增强有机体的机能抗性，提高再生机能，及滋养作用等．同时，指出这种天然有机物资源作为制药原料，在医疗疑难疾病和净化放射性污染方面，具有广阔前景．

泥炭样品^(14)C年龄可靠性初步研究

本文通过对泥炭中分离出的碱不溶物、胡敏酸、富里酸等有机组分样品及未经组分分离的泥炭原样的^(14)C年龄测定,探讨了泥炭样品^(14)C年龄可靠性问题。初步认为:低灰分、低分解的泥炭,同一层位的各组分样品的^(14)C年龄,具有较明显的一致性,低灰分泥炭碱不溶物的^(14)C年龄,大多偏老于其它组分,表明其年龄是可靠的,但高灰分泥炭的碱不溶物,其年龄往往偏年轻,而胡敏酸组分的年龄则具有相对的可靠性;富里酸是最年轻的不稳定的组分,其^(14)C年龄明显年轻而不可靠,是现代碳污染的主要来源。

改性泥炭对^(137)Cs,UO_2^(2+)吸附性能研究

在静态条件下，研究了改性泥炭对１３７Ｃｓ，ＵＯ２＋２的吸附与交换，测定了吸附平衡时间，ｐＨ对分配系数Ｋｄ的影响，改性泥炭对１３７Ｃｓ的吸附服从Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温式，对ＵＯ２＋２的吸附服从Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温式．

用有机溶剂提取泥炭黄腐酸的研究

用有机溶剂丙酮，从泥炭中提取黄腐酸，通过对液固比、抽提时间、丙酮的含水量和抽提液的ｐＨ值等方面进行的正交试验和对黄腐酸提取率的分析。确定了提取黄腐酸的最佳工艺条件，为工业化生产提供了依据。同时，为降低成本，对用乙醇作为提取剂的可行性作了探索试验。

泥炭腐殖酸钠在混合沙土上的应用效果

在混合风沙土中添加泥炭、无机化肥后,分别加入不同比例的液体泥炭腐殖酸钠,通过盆栽试验,考察风沙土上白菜的生长高度和生物量(鲜重和干重).结果表明,与含10%泥炭(质量比)、施入无机化肥尿素和生物质保水剂作为底肥的对照比较,液体腐殖酸类物质的施入浓度不同,白菜的生长状况有区别,其中在0.03%的施入条件下白菜的生长高度和生物量最好,施入0.01%的次之;最差的是0.05%,不如未加液体肥的对照.

加压降解泥炭的研究

进行了在碱性条件下加压降解时，反应时间、反应压力、通入空气或纯氧及加入活化剂对腐植酸和黄腐酸产率影响的研究。实验结果表明，通入空气和纯氧、增加压力、加入活化剂均可使黄腐酸产率有很大提高。

硝酸氧解法提高泥炭中黄腐酸的产率

The oxdio-degradation of peat by nitric acid followed with extraction of humic acid(HA) and fulvic acid(FA) by sodium hydroxide has been carried out to increase the productivity of FA from peat. The additional FA could be obtained from filtrate by precitation with Al 2(SO 4) 3 solution. At optimum conditions the extracts of HA and FA from peat were 45.11% and 7.88%, respectively.

用泥炭制取腐殖酸类肥料的开发利用

泥炭是制取优质有机化肥的矿物原料之一。文章总结了有机肥的生产工艺。分析了各工艺流程的优缺点，提出了氧化法是用泥炭制取高效有机肥的途径。

泥炭腐植酸制备水煤浆分散剂的试验研究

采用正交试验设计方法,通过碱法抽提和磺化两步法用于泥炭生产腐植酸系水煤浆添加剂,得到了较好的工艺参数:对于碱法抽提作业,固液质量比为1∶12,反应温度为100℃,氢氧化钠浓度为2%,抽提时间2 h;对于腐植酸钠磺化作业,亚硫酸钠用量为2.4 g,磺化温度为40℃,磺化时间为80 min。在此工艺条件下,50 g泥炭可生产19.074 5 g腐植酸系分散剂,用此分散剂对神木煤制浆,煤浆浓度为60%,分散剂用量为1%,水煤浆表观粘度为602.1 mPa·s。