一種土壤有機碳及其富集提取方法技術

本發明專利技術公開了一種土壤有機碳及其富集提取方法，涉及地學研究技術領域。本發明專利技術方法包括以下步驟：向待處理土壤中加入氟化氫與氯化氫的混合溶液，振蕩和離心后去除上清液，提取沉淀物，再向沉淀物中加入氟化氫與氯化氫的混合溶液，再次振蕩和離心后去除上清液，再次提取沉淀物，多次重復上述步驟，最后將沉淀物在溫度為40℃?50℃烘干，即得到土壤有機碳物質；其中，所述混合溶液的體積百分濃度為10％?40％。本發明專利技術方法簡單易操作，可達到富集土壤有機碳和消除無機氧元素同位素的干擾，便于進行進一步的科學研究。

A method of soil organic carbon and its enrichment and extraction

The present invention discloses a soil organic carbon and its enrichment and extraction method, which relates to the technical field of Geoscience. The method comprises the following steps: adding the mixed solution of hydrogen fluoride and hydrogen chloride to be treated in the soil, and the oscillation after centrifugation to remove supernatant, extraction precipitate, adding mixed solution of hydrogen fluoride and hydrogen chloride to precipitate the oscillation and again after centrifugation to remove supernatant and precipitate extracted again, repeat the above steps. Finally, the precipitate at the temperature of 40 DEG to 50 DEG C drying to obtain soil organic carbon material; the volume concentration of the mixed solution is 10% 40%. The method is simple and easy to operate, and can achieve the interference of enriching soil organic carbon and eliminating the isotope of inorganic oxygen element, so it is easy to carry out further scientific research.

【技術實現步驟摘要】
一種土壤有機碳及其富集提取方法
本專利技術涉及地學研究領域，尤其涉及一種土壤有機碳及其富集提取方法。
技術介紹
自然界中，氧元素以16O、17O、18O三種同位素的形式存在，其相對豐度分別為99.756％、0.039％、0.205％。天然物質中的氧同位素組成通常用由18O/16O比值確定的δ18O來描述。氧同位素廣泛應用于水文地質、水循環、找礦、氣候、環境等領域，在礦物的形成機制、水資源利用、環境變遷、氣候演變、全球變化等方面扮演著越來越重要的角色。在環境變遷、氣候演變、全球變化領域，自然檔案(樹輪、泥炭、湖泊沉積和古土壤等)的有機氧同位素組成，可以作為氣候環境變化的定量或半定量化代用指標。有關氧同位素有關的研究較多，但在有機氧領域，僅涉及了少數的泥炭或樹輪纖維的研究。卻未見同屬自然檔案領域的土壤有機碳的氧同位素的研究，究其原因，是因為的土壤有機碳(質)所處環境的復雜性以及土壤有機碳氧元素質量分數的相對稀缺性所致。土壤有機碳(質)在土壤介質中，一方面可以看作相對獨立的自然體，另一方面它與無機的含氧物質(粘土礦物、鐵律氧化物等)相結合生成有機-無機結合體，這就造成了土壤有機碳(質)氧同位素研究的困難。為解決上述難題，需研究一種方法可富集土壤有機碳(質)氧元素和消除無機氧元素同位素的干擾，最終獲得土壤有機碳(質)氧同位素所攜帶的相關信息。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術實施例提供了一種土壤有機碳及其富集提取方法，主要目的是富集提取土壤有機碳物質。為達到上述目的，本專利技術主要提供了如下技術方案：一方面，本專利技術實施例提供了一種土壤有機碳的富集提取方法，所述方法包括以下步驟：向待處理土壤中加入氟化氫與氯化氫的混合溶液，振蕩和離心后去除上清液，提取沉淀物，再向沉淀物中加入氟化氫與氯化氫的混合溶液，再次振蕩和離心后去除上清液，再次提取沉淀物，多次重復上述步驟，最后將沉淀物在溫度為40℃-50℃烘干，即得到土壤有機碳物質；其中，所述混合溶液的體積百分濃度為10％-40％。作為優選，所述多次重復上述步驟的具體過程為：(1)向待處理土壤中加入氟化氫與氯化氫的第一混合溶液，振蕩和離心后去除上清液，留取沉淀物，重復該步驟3-4次后得到第一沉淀物，所述第一混合溶液的體積百分濃度為10％；(2)向所述第一沉淀物中加入氟化氫與氯化氫的第二混合溶液，振蕩和離心后去除上清液，重復該步驟3-4次后得到第二沉淀物，所述第二混合溶液的體積百分濃度為20％；(3)向所述第二沉淀物中加入氟化氫與氯化氫的第三混合溶液，振蕩和離心后去除上清液，重復該步驟多次后得到第三沉淀物，所述第三混合溶液的體積百分濃度為40％；(4)在溫度為40℃-50℃的條件下，烘干所述第三沉淀物，獲得烘干物，去除所述烘干物上殘留的無機礦物，獲得初次土壤有機碳；(5)向所述初次土壤有機碳中加入氟化氫與氯化氫的第四混合溶液，振蕩和離心后去除上清液，重復該步驟2-3次后得到第四沉淀物，所述第四混合溶液的體積百分濃度為40％；(6)向所述第四沉淀物中加入水，振蕩和離心后去除上清液，重復該步驟2-3次后得到第五沉淀物；(7)在溫度為40℃-50℃的條件下，所述第五沉淀物烘干后的產物即為土壤有機碳物質。作為優選，所述向待處理土壤中加入氟化氫與氯化氫的混合溶液的步驟之前先將待處理土壤風干、碾碎、除雜且過篩網孔徑為0.15mm的尼龍篩，得到預處理土壤。作為優選，所述預處理土壤經水濕潤后再向其中加入氟化氫與氯化氫的混合溶液。作為優選，所述第五沉淀物烘干后的產物經過研磨且過篩網孔徑為0.125mm尼龍篩后為土壤有機碳物質。作為優選，步驟(1)、步驟(2)、步驟(3)和步驟(5)中的振蕩時間為均為1h-2h離心轉速均為4000r/min，離心時間均為30min；步驟(6)中的振蕩時間為10min，離心轉速為4000r/min，離心時間均為30min。另一方面，本專利技術實施例提供了一種土壤有機碳，所述土壤有機碳是由上述方法提取得到。本專利技術的有益效果是：本專利技術的提取方法簡單易操作，可最大程度將土壤有機碳從土壤有機碳與無機礦物中分離出，達到富集土壤有機碳和消除無機氧元素同位素的干擾，便于進一步進行科學研究。具體實施方式為更進一步闡述本專利技術為達成預定專利技術目的所采取的技術手段及功效,以下以較佳實施例，對依據本專利技術申請的具體實施方式、技術方案、特征及其功效，詳細說明如后。下述說明中的多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。實施例(1)將待處理土壤風干、碾碎，揀去樣品的礫石等雜物，過0.15mm尼龍篩備用，稱取含有土壤有機碳(質)約50mg(風干土約為15-25g)的土壤放入容量為100ml的帶蓋聚乙烯離心管中加水濕潤，得到預處理土壤；(2)沿離心管壁緩慢加入60ml10％(V/V)的HF-HCl第一混合溶液，振蕩1h，于4000r/min轉速下離心30min，棄去上清液，重復該步驟4次后得到第一沉淀物；(3)向離心管內沉淀物中加入20％(V/V)的HF-HCl第二混合溶液，振蕩1h，于4000r/min轉速下離心30min，棄去上清液，重復該步驟4次后得到第二沉淀物；(4)向第二沉淀物中加入40％(V/V)的HF-HCl第三混合溶液，振蕩1h，于4000r/min轉速下離心30min，棄去上清液，反復提取至僅見極少量石英類礦物時止，得到第三沉淀物；(5)在45℃條件下，烘干箱內連同離心管烘干提取物，鋪開具有相當大面積的硫酸紙，磕出已經烘干結塊的提取物，竹鑷子夾起深色土壤有機碳(質)，小頭毛刷輕輕刷去殘留的少許無機礦物，獲得初次土壤有機碳；(6)將初次土壤有機碳用瑪瑙研缽研細，倒入干凈的100ml聚乙烯離心管中，加入50ml40％(V/V)的HF-HCl第四混合溶液，振蕩1h，于4000r/min轉速下離心30min，棄去上清液，重復該步驟2次后得到第四沉淀物；(7)向離心管中加入20ml純凈水，震蕩10min，于4000r/min轉速下離心30min，棄去上清液，重復該步驟2-3次后得到第五沉淀物；(8)在45℃條件下，烘干箱內連同離心管烘干提取物；(9)將提取物瑪瑙研缽研細，過0.125mm尼龍篩封裝即為用于土壤有機碳(質)氧同位素分析的物質(樣品)。以上公開的僅為本專利技術的具體實施方式，但本專利技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
的技術人員在本專利技術揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。因此，本專利技術的保護范圍應以上述權利要求的保護范圍為準。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種土壤有機碳的富集提取方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：向待處理土壤中加入氟化氫與氯化氫的混合溶液，振蕩和離心后去除上清液，提取沉淀物，再向沉淀物中加入氟化氫與氯化氫的混合溶液，再次振蕩和離心后去除上清液，再次提取沉淀物，多次重復上述步驟，最后將沉淀物在溫度為40℃?50℃烘干，即得到土壤有機碳物質；其中，所述混合溶液的體積百分濃度為10％?40％。

【技術特征摘要】
1.一種土壤有機碳的富集提取方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：向待處理土壤中加入氟化氫與氯化氫的混合溶液，振蕩和離心后去除上清液，提取沉淀物，再向沉淀物中加入氟化氫與氯化氫的混合溶液，再次振蕩和離心后去除上清液，再次提取沉淀物，多次重復上述步驟，最后將沉淀物在溫度為40℃-50℃烘干，即得到土壤有機碳物質；其中，所述混合溶液的體積百分濃度為10％-40％。2.根據權利要求1所述的一種土壤有機碳的富集提取方法，其特征在于，所述多次重復上述步驟的具體過程為：(1)向待處理土壤中加入氟化氫與氯化氫的第一混合溶液，振蕩和離心后去除上清液，留取沉淀物，重復該步驟3-4次后得到第一沉淀物，所述第一混合溶液的體積百分濃度為10％；(2)向所述第一沉淀物中加入氟化氫與氯化氫的第二混合溶液，振蕩和離心后去除上清液，重復該步驟3-4次后得到第二沉淀物，所述第二混合溶液的體積百分濃度為20％；(3)向所述第二沉淀物中加入氟化氫與氯化氫的第三混合溶液，振蕩和離心后去除上清液，重復該步驟多次后得到第三沉淀物，所述第三混合溶液的體積百分濃度為40％；(4)在溫度為40℃-50℃的條件下，烘干所述第三沉淀物，獲得烘干物，去除所述烘干物上殘留的無機礦物，獲得初次土壤有機碳；(5)向所述初次土壤有機碳中加入氟化氫與氯化氫的第四混合溶液，振蕩和...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張志春，張祖豪，張志鴻，韓文玲，王軍，金欣，胡亞男，劉曉燕，黃志鳳，羅少輝，王秀英，陶世銀，歐建芳，劉赟宵，王先青，詹江雪，張沐詩，馬國業，李順善，裴啟麗，王鳳明，
申請(專利權)人：張志春，張祖豪，張志鴻，
類型：發明
國別省市：青海,63