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土壤溶解性有机质的提取与特性分析研究进展作者：吴东明邓晓李怡陈耀华武春媛来源：《江苏农业科学》2019年第03期摘要：溶解性有机质（DOM）在土壤中具有重要的生态环境意义，对DOM的正确提取、表征是认识DOM生态环境意义的重要基础。
因此，本文介绍了水提法、盐提法、酸提法、碱提法提取土壤DOM的优缺点，分析了离子类型、离子浓度、pH值、浸提时间与温度、水土比、土壤含水量等因素对DOM提取效率和物质组成的影响。
综述了元素分析技术、光谱技术、色谱技术、质谱技术、电化学技术、显微镜技术在DOM极性、分子量、疏水性、芳香性、官能团、氧化还原性、物质组成、微观形态等方面的表征应用及优缺点，并指出了将土壤DOM提取技术与表征技术有机统一起来，大力发展新技术、原位表征技术、多技术联用以及技术与数学模型、计量化学联用是增强对土壤DOM认识的重要发展方向。
关键词：土壤溶解性有机质;提取;表征;化学性质;物质组成中图分类号： S153.6; 文献标志码： A; 文章编号：1002-1302（2019）03-0006-05溶解性有机质（DOM）泛指能溶于酸、碱、水，过0.45 μm滤膜的有机质，是一类既含有糖类、有机酸、蛋白质等亲水性物质，也含有腐殖酸、脂类等疏水性物质的混合物[1-3]。
DOM生物化学活性较强，具有重要的生态环境效应，是土壤有机质中最活跃、最重要的部分。
近年来，已成为环境学、土壤学的研究热点。
土壤DOM不仅影响土壤矿物风化等成土过程，参与碳、氮、磷循环以及温室气体排放等地球化学过程，更直接影响着污染物在土壤中的溶解与沉淀、吸附与解吸、络合与解离、氧化与还原等环境行为[2-4]。
DOM的环境效应与其性质/组成密切相关。
小分子、亲水性DOM更具生物有效性，能为微生物的生长代谢提供营养物质[5-7];大分子、疏水性DOM与疏水性有机污染物的结合能力更强[2];亲水官能团（如羧基、氨基）丰富的DOM对重金属的络合能力较强[8-9]。
溶解性有机质溶解性有机质（Dissolved Organic Matter,DOM），又称为水溶性有机质，泛指能够溶解于水、酸或碱溶液中的有机质。
其操作上的定义为能通过0.45um滤膜的有机质!“溶解性有机质”有哪些不为人知的秘密？图1 隐形的物质一般我们看到河水清澈见底，都会觉得这里的水是”没有污染“的，但事实真是如此么？或许在水里，有一种看不到摸不着的物质已经悄悄地影响了水中的环境。
这种物质，就是溶解性有机质。
溶解性有机质（Dissolved organic matter，DOM），是一类具有复杂组成、结构和环境行为的有机混合物，广义上的含义包括一切溶解于水中的有机化合物，通常指能通过0.45μm滤膜的溶解于水、酸或碱溶液中的异质碳氢混合物，由含氧、氮和硫的氨基酸、芳香族、脂肪族等功能团组成，广泛存在于各种天然水体中。
DOM参与各种地球化学循环图2 溶解性有机物参与地球化学循环DOM是连接生命形态碳和无机碳的关键纽带，参与各种生物地球化学循环过程（图2）。
DOM被认为是陆地生态系统和水生生态系统中一种重要的活跃化学组分，是土壤圈层与相关圈层发生物质交换的重要形式。
以产生的方式分为内生性和外生性，前者指自然界产生的DOM，其来源为动植物残体、土壤、藻类活动产生的排泄物；后者指人类化学合成产生的，人类工业化城镇化过程造成的大量DOM介入水生环境，严重威胁水生态系统健康和安全。
剧烈的人类活动改变了DOM的来源、特性。
图3 中科院宁波观测研究站站长期观测采样DOM作为环境中最为活跃的化学成分之一，对污染物（如重金属和有机污染物等）的环境行为和生物有效性均产生重要影响。
近年来，DOM对污染物的环境行为的研究已成为生态学、土壤学和环境科学等学科的研究热点。
土壤有机碳中DOM的占比极小，但它却是地表水和地下水中DOM的重要来源，充当了许多微量有机或无机污染物的主要迁移载体或助溶剂。
常规污染物与DOM的区别水环境当中的常规污染物一般是指水污染常规分析指标，是对水质监测、评价、利用以及污染治理的主要依据。
生物炭中溶解性有机质对污染物环境行为的影响周丹丹;王薇;张军;刘洋;杨迪【摘要】生物炭的广阔应用前景吸引了研究者的广泛关注.生物炭中具有显著流动性的溶解性有机质(Biochar-derived dissolved organic matter,BDOM)作为一种高效的吸附载体,对污染物迁移的影响显著,是了解生物炭环境效应的关键.然而,原料来源及热解温度与BDOM的特性之间的关联性,以及BDOM与污染物相互作用的机制尚未明确.因此,文章通过综述原料及热解温度对BDOM特性的影响,以明确BDOM影响污染物环境行为机制的研究现状.有关研究表明:(1)生物质原料中木质素含量越高,BDOM C含量越高,官能团种类更加丰富,芳香性更强,而产率则越低;(2)随热解温度的升高,BDOM中C含量增加、芳香性增强,而产率及含氧官能团种类降低;(3)BDOM与疏水性有机污染物形成致密的类胶体结构,使疏水性有机污染物的溶解度提高,从而使疏水性有机污染物更容易被降解;(4)BDOM通过增加土壤中溶解性有机质的含量,从而形成新的吸附位点(如羧基官能团),以促进土壤对重金属或有机污染物的固持;(5)BDOM与重金属发生络合或氧化还原作用,影响重金属形态,从而改变土壤中重金属的毒性和生物有效性.该文可为全面评估生物炭在土壤污染修复应用中的功能提供参考.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2019(028)007【总页数】7页(P1492-1498)【关键词】生物炭;溶解性有机质;有机污染物;重金属【作者】周丹丹;王薇;张军;刘洋;杨迪【作者单位】昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明 650500;云南省土壤固碳与污染控制重点实验室,云南昆明 650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明 650500;云南省土壤固碳与污染控制重点实验室,云南昆明 650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明 650500;云南省土壤固碳与污染控制重点实验室,云南昆明 650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明 650500;云南省土壤固碳与污染控制重点实验室,云南昆明 650500;昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明 650500;云南省土壤固碳与污染控制重点实验室,云南昆明650500【正文语种】中文【中图分类】X13生物炭（Biochar，BC）属于黑碳（Black Carbon）范畴内的一种，是由生物质在完全或部分缺氧的状态下热解（通常＜700 ℃）或不完全燃烧产生的一类含碳量丰富的固态物质（Johannes et al.，2015；Laughlin et al.，2009）。
土壤溶解性有机质的组成,结构特征及其对有
机污染物的吸附行为
土壤溶解性有机质（SDOM）是指在水中可以溶解的有机物质。
它
们的组成多样，主要由多种高分子量蛋白质和多糖组成。
其中，多糖
是一种非常重要的溶解性有机物，可以由不同类别、不同结构和不同
构形的葡萄糖单体组成。
它们具有不同的几何结构，其中包括神经胶质、飞线、环、双环、三环和四环等，此外还有芳香环、羧基、羰基
和氨基等功能基团。
这些结构对于SDOM溶解性和稳定性有重要影响。
此外，SDOM具有广泛的物理和化学特性，其中包括表面张力、粒径、磁性和不溶物的总量等。
其中，表面张力决定了SDOM的分散度和
溶解度，从而影响其流体力学特性。
此外，SDOM的粒径也受到影响，
粗粒径的SDOM具有较低的溶解度，而细粒径的SDOM具有较高的溶解度。
SDOM具有广泛的应用，其中包括改善水质、降低污染物浓度、促进有机物分解和吸附有机污染物等。
它可以有效吸附多种有机污染物，如重金属、石油和农药等，其吸附作用受SDOM结构、构形和表面特性
等因素的影响。
例如，长链磷脂之间的相互作用可以增强污染物的吸附，而表面张力、粒径和杂质含量的影响也可以影响污染物的吸附。
通过开展系统的研究，可以更好地了解SDOM的结构特征及其对
有机污染物的吸附行为，从而有效地治理污染水体。
只有深入了解SDOM的结构特征和其对污染物吸附行为的影响，才能有效地控制有机
污染物的排放，从而达到有效控制水质的目的。
土壤溶解性有机质土壤溶解性有机质是土壤中最主要的有机物质的一种，它的比重在土壤中可以达到几个百分点，甚至还可以达到3%以上，是土壤中重要的有机物质之一。
这种有机物质对土壤的物理结构及其营养素的分子运动有着重要的影响。
因此，对其研究及考察具有重要的意义。
定义上，土壤溶解性有机质是指在溶液中可以被溶解的有机物质，其特性是易溶解性和降解性，它与土壤有关，存在于土壤中，可以通过水和有机溶剂来溶解土壤中的有机物质，包括有机酸、醇、糖、脂肪类有机物质等。
土壤溶解性有机质的种类主要有三类：一类是易溶解性有机物。
它受到微生物的氧化降解，容易溶解于水中，且具有一定程度的抗菌活性。
其中又包括有机酸、脂肪类有机物质及其衍生物，比如萜醇类有机物质等。
第二类是抗性有机物，它不容易被水溶解，且抗微生物氧化降解，只能通过化学方法才能将其降解。
抗性有机物主要包括有机胺类有机物质，如木质素、有机酰基化合物和其它抗性有机物质。
最后一类是混合性有机物，它同时具有易溶解性及抗性有机物的特性，比如脂肪族有机物质及其衍生物。
土壤溶解性有机质的形成机制是一个比较复杂的过程，它可以源于已有的有机物，也可以来自植物和动物所释放的有机物，还可以从天然土壤中源于天然有机物，也可以来自人为污染物和添加物等。
土壤溶解性有机质在土壤中扮演着重要的角色，它可以提高土壤的70%粘土沉淀，提高其吸水性及保持土壤结构，这是土壤中有机质含量较高的地方；它可以抑制大量的主要养分，特别是氮的挥发；有机质的存在还可以改善微生物的活动，特别是改善土壤湿气的循环，增强土壤的抗旱性；对于植物而言，它可以提供多种矿物质元素，如氮、磷、钾等；此外，它还有一定的抑菌作用，可以促进植物的生长及发育。
综上所述，土壤溶解性有机质具有重要的作用，对土壤的物质结构及其营养物质的分子运动有着重要的影响。
因此，更好的了解和掌握土壤溶解性有机质的形成机制和其特性，对于研究及考察具有重要的意义，这也正是当前研究的主要方向。
土壤有机污染物迁移与转化机制土壤有机污染物是指由人类活动而引起的，通过排放、溢漏等途径进入土壤中的有机化学物质。
这些污染物会对土壤环境造成严重威胁，并且可能进一步迁移到地下水或其他环境介质中，对生态系统和人类健康产生危害。
因此，了解土壤有机污染物的迁移与转化机制对于土壤污染的治理和环境保护具有重要意义。
本文将从溶解态和非溶解态两个方面来探讨土壤有机污染物的迁移与转化机制。
一、溶解态有机污染物的迁移与转化机制溶解态有机污染物主要以水溶解形式存在于土壤中。
它们的迁移与转化过程包括扩散、吸附、解吸、降解等环境过程。
具体来说：1. 扩散：溶解态有机污染物会在土壤水分的作用下发生扩散作用。
这是因为土壤孔隙中的水分分子与污染物分子之间存在着弱的相互作用力，导致有机污染物以扩散方式向周围环境迁移。
2. 吸附：当溶解态有机污染物与土壤颗粒表面发生作用时，会发生吸附现象。
这是由于土壤颗粒表面存在着一定的吸附位点，可以吸附溶解态有机污染物分子。
吸附是有机污染物在土壤中迁移过程中的重要阻碍因素。
3. 解吸：有机污染物在土壤中吸附后，有可能再次进入土壤水相中。
这是因为有机污染物与土壤颗粒之间的吸附作用是可逆的，当外界环境条件发生变化时，这些污染物可能会解吸，重新进入土壤水相。
4. 降解：溶解态有机污染物在土壤中还容易发生降解作用。
这是由于土壤中存在着一系列微生物、酶和其他催化剂，它们可以促进有机污染物的降解和转化为无害物质。
二、非溶解态有机污染物的迁移与转化机制非溶解态有机污染物是指存在于土壤固相中的化学物质，如溶解态有机物吸附在土壤颗粒表面形成的复合物。
其迁移与转化机制主要包括以下几个方面：1. 水流作用：非溶解态有机污染物的迁移与转化可以通过水流作用进行。
当土壤水分流动时，这些复合物可能会随着水的流动而迁移。
2. 土壤颗粒的碎化与运移：非溶解态有机污染物与土壤颗粒之间的相互作用受到土壤颗粒大小、形态以及土壤水分等因素的影响。
土壤溶解性有机碳四种测定方法的对比和转换湿化学氧化法是最早被广泛应用于土壤DOC测定的方法之一，其原理是通过氢氧化钠或高氯酸钾对土壤样品进行化学氧化，将有机碳转化为溶解态的碳酸盐或无机碳，并通过滴定或浊度法确定DOC含量。
这种方法操作简单、准确度较高，但需要较长的反应时间，且操作中产生废液污染环境。
干燥化学氧化法是一种改进的DOC测定方法，它基于湿化学氧化法，但在样品处理后通过高温干燥将含有碳酸盐或无机碳的土壤样品转化为气态CO2，再通过气相色谱仪等仪器进行分析测定。
相比湿化学氧化法，干燥化学氧化法的操作更简便，反应时间更短，且不产生废液污染环境。
但该方法对仪器设备要求较高。
高温燃烧法是一种直接将土壤样品中的有机碳完全燃烧成CO2的方法，通过进一步净化处理，然后通过红外光谱或气体分析仪器进行测定。
该方法操作简便，灵敏度高，但需要较为复杂的净化处理过程，且对土壤样品要求较高。
紫外光谱法是一种基于溶液中物质对紫外光的吸收特性来测定DOC的方法。
该方法利用DOC对紫外光的吸收具有明显的特征波长和吸收峰，通过测定溶液中DOC吸光度的变化来确定其含量。
紫外光谱法操作简便、准确度高，且对土壤样品准备要求较低，但其需要根据土壤环境特征建立标准曲线，适用性较窄。
在实际应用中，不同的DOC测定方法往往会得到略有差异的结果，因此需要进行转换。
通常情况下，湿化学氧化法和干燥化学氧化法的结果可以较为直接地进行转换，而高温燃烧法和紫外光谱法的结果则需要通过建立标准曲线进行转换。
此外，不同方法测定的DOC结果也可进行校正，例如通过与土壤有机质含量测定结果的关系进行修正。
需要指出的是，转换与校正的方法应根据具体的研究对象、土壤类型和环境条件等进行优化选择，以获得准确可靠的结果。
综上所述，土壤溶解性有机碳的测定方法主要包括湿化学氧化法、干燥化学氧化法、高温燃烧法和紫外光谱法。
这些方法各有优劣，选择适合的方法需要根据实际需要和实验条件进行考虑。
土壤是生物圈中最为重要的组成部分之一，而土壤有机质则是土壤中的重要组成成分之一。
土壤有机质包括游离态、颗粒态和矿物结合态三种形式。
它们在土壤中发挥着重要的作用，影响着土壤的肥力、水分保持能力、微生物活性等多个方面。
本文将从三种形式的土壤有机质出发，对其作用和特点进行探讨。
一、土壤有机质的游离态1. 游离态有机质是指土壤中不与矿物结合的有机质部分。
它通常以有机酸、腐殖酸等形式存在。
2. 游离态有机质对土壤有着重要的影响，它能够提高土壤的肥力，促进植物生长，改善土壤结构，增加土壤的保水保肥能力。
3. 游离态有机质的来源包括植物残体、动物粪便、微生物生物碳分解产物等。
它们通过生物降解作用而成为土壤中的游离态有机质。
二、土壤有机质的颗粒态1. 颗粒态有机质通常是指游离态有机质吸附在土壤颗粒表面形成的一种结合形式。
2. 颗粒态有机质在土壤中具有良好的吸附能力，能够有效地吸附和固定铵、硝态氮等无机养分，起到了土壤肥力的保持和调节作用。
3. 颗粒态有机质还能够降低土壤中的重金属离子活性，减少其对植物的毒害作用。
三、土壤有机质的矿物结合态1. 矿物结合态有机质是指有机质分子通过化学键或物理吸附方式与土壤矿物颗粒表面结合形成的一种有机质形式。
2. 矿物结合态有机质在土壤中的存在形式多样，有些有机质能够与铝、铁等土壤矿物发生有机酸络合反应，形成稳定的矿物有机质络合物。
3. 矿物结合态有机质的存在能够提高土壤的肥力和抗蚀性，同时还能够减缓土壤有机质的分解速率，延缓体内有机质的释放速度。
结语土壤有机质的三种形式相互通联，共同构成了土壤有机质的整体机理。
它们在土壤中的存在形式和相互作用对土壤的肥力、水分保持、微生物活性等有着直接而深远的影响。
对于土壤有机质的研究和管理应当充分考虑到其不同形式之间的相互作用，以此来更好地保护和改良土壤。
土壤有机质是土壤中的重要组成成分，对土壤的肥力、水分保持能力、微生物活性等起着至关重要的作用。
三维荧光光谱法在土壤溶解性有机质组分解析中的应
用
土壤溶解性有机质是具有较高化学和微生物活性的土壤有机质组分，其周转在维持土壤肥力和调节生态系统碳循环中发挥着核心作用，正确解析可溶性有机质的化学组分对深刻理解其生态环境效应具有重要意义。
论文旨在概述常见的土壤可溶性有机质组分分析方法，简要比较了常见的可溶性有机质化学组分分析技术，包括紫外-可见吸收光谱法、傅里叶红外光谱法、核磁共振法、傅里叶回旋共振质谱法和三维荧光光谱法的基本原理及技术优缺点，并着重对三维荧光光谱法在土壤可溶性有机质组分解析应用过程中的重要影响因素、常用荧光指标和数据处理方法进行了综述。
三维荧光光谱法具有操作简便、仪器可及性高、成本低、通量高等特点，通过荧光指数、腐殖化指数及生物源指数等表征指标追溯土壤可溶性有机质的来源，结合平行因子分析法解析可溶性有机质化学组分及其对土地利用方式、耕种制度、全球变化因子的响应。
但是，三维荧光光谱法也存在易受环境影响、解谱困难等局限性。
未来研究亟需定量分析环境因素对可溶性有机质荧光特性的影响，并加强与其它分析技术和方法的联用，有助于更准确和全面地解析可溶性有机质，继而深人理解其生态环境效应。
生物对土壤质量的影响一、引言土壤是地球生态系统中不可或缺的组成部分，生物因素在土壤形成和质量维持中扮演着重要角色。
本文将探讨生物对土壤质量的影响，包括生物促进土壤形成、改善土壤结构、提供养分和水分以及增加土壤抗逆性能等方面的作用。
二、生物促进土壤形成1. 生物活动增加土壤有机质：植物的生长和腐殖质的分解提供了大量的有机质，有机质是土壤中的一个关键组成部分，能够增加土壤保水能力、改善土壤通气性和提供养分。
2. 土壤动物促进土壤通风：土壤中的蚯蚓和昆虫等土壤动物通过钻洞、挖掘和排泄等活动促进土壤通风，有助于土壤氧气的传递和有害气体的排泄，保证土壤微生物的活动。
三、生物改善土壤结构1. 植物根系促进土壤团聚体形成：植物通过根系释放黏土颗粒稳定剂，促进土壤小团聚体的形成，增加土壤的团聚性和抗冲刷性。
2. 土壤微生物产生胞泥提高土壤孔隙度：土壤微生物通过分解有机物和胞泥的粘合作用，增加土壤的孔隙度，提高土壤通水性和空气含量。
四、生物提供养分和水分1. 植物根系分泌溶解性有机物：植物根系分泌的根泌物中含有溶解性有机物，这些有机物可以与土壤颗粒表面的固定态养分相结合，提高养分的有效性和可利用性。
2. 土壤微生物分解有机质转化为养分：土壤微生物通过分解有机质释放出氮、磷、钾等养分，提供给植物吸收利用。
3. 土壤动物排泄物提供养分：土壤动物的排泄物中含有丰富的养分，如蚯蚓粪便中富含有机质和微生物，可以促进养分的循环和提供。
五、生物增加土壤抗逆性能1. 植物根系增加土壤抗腐蚀性：植物的根系能够加固土壤，减少水土流失和侵蚀，提高土壤的抗腐蚀性。
2. 土壤微生物提高土壤抗病性：土壤中的益生菌和真菌能够与植物共生，提高植物的抗病能力，减少病害的发生。
3. 土壤动物增加土壤抗旱能力：一些土壤动物具有抗旱的特性，它们能够耐受干旱条件并进行生存，增加土壤的抗旱能力。
六、总结生物对土壤质量的影响是多方面的，生物通过促进土壤形成、改善土壤结构、提供养分和水分以及增加土壤抗逆性能等方面的作用，对土壤质量起到重要的积极影响。
