Humic Substances in Soil, Sediment, and Water pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Krieger Pub Co

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1985-05

价格:USD 81.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471882749

丛书系列:

图书标签:

• Humic substances
• Soil organic matter
• Sediment chemistry
• Water chemistry
• Environmental science
• Geochemistry
• Soil science
• Aquatic chemistry
• Organic matter
• Humification

土壤、沉积物与水中的腐殖质：一种关键的地球化学物质 腐殖质，作为土壤、沉积物和水中普遍存在的一类复杂有机物质，其研究在环境科学、土壤科学、水文学、生态学乃至地质学领域都占据着举足轻重的地位。它并非单一的化学实体，而是由生物体死亡分解后，经过微生物转化，以及一系列复杂的化学和物理过程形成的非均一混合物。腐殖质的形成是一个漫长而动态的过程，涉及植物残体、动物排泄物和微生物死亡产物等原材料的分解、转化与聚合。其结构多样，成分复杂，主要包含腐殖酸、黄腐酸和腐殖质等三大组分，每一组分又由数量繁多的官能团和分子片段构成。 腐殖质的组成与结构：多维度视角下的剖析 深入理解腐殖质的组成与结构，是揭示其功能与行为的关键。其分子结构极其复杂，呈现出高度的芳香性、多孔性和官能团的丰富性。研究表明，腐殖质主要由芳香环、脂肪族链、杂环等基本结构单元通过各种化学键（如碳-碳键、醚键、酯键、酰胺键等）连接而成。其中，羧基 (-COOH)、酚羟基 (-OH)、羰基 (C=O) 和氨基 (-NH2) 等官能团的存在，赋予了腐殖质优异的络合、吸附、离子交换和氧化还原能力。这些官能团的种类、数量和分布，直接影响着腐殖质的化学活性、溶解度、吸附特性以及与其他物质的相互作用。 近年来，随着光谱学、质谱学、核磁共振波谱等先进分析技术的不断发展，科学家们能够更精细地解析腐殖质的微观结构。例如，¹³C NMR 技术可以识别出腐殖质中不同碳原子的化学环境，从而区分出芳香碳、脂肪碳、羧基碳等。质谱技术则能够分析腐殖质的分子量分布和组成，提供更全面的信息。这些研究极大地推动了对腐殖质结构多样性和复杂性的认识。 腐殖质在环境中的作用：多功能性的体现 腐殖质在土壤、沉积物和水中扮演着多重重要角色，其影响广泛而深远。 土壤肥力与植物生长： 在土壤中，腐殖质是改善土壤结构、提高保水保肥能力、促进微生物活性以及增强养分有效性的关键因素。腐殖质能够与土壤矿物质颗粒形成稳定的团聚体，改善土壤的通气透排水性，减少土壤侵蚀。其丰富的官能团能够吸附和络合土壤中的阳离子养分（如K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺等），减缓养分流失，并逐步释放供植物吸收，从而提高土壤肥力，促进植物生长。此外，腐殖质还能产生植物生长激素，刺激植物根系发育。 水体环境的调节： 在水体中，腐殖质是溶解性有机质 (DOM) 的主要组成部分。它不仅影响水的颜色、嗅味，还能够络合水中的金属离子，影响其迁移转化和生物有效性。腐殖质还能吸附水中的污染物，如重金属、有机农药等，从而降低其毒性。同时，腐殖质也是水体微生物的重要碳源和能源，维持着水生生态系统的物质循环和能量流动。它参与着水体中的氧化还原反应，影响着水体的pH值和溶解氧含量。 沉积物的演化与生物地球化学过程： 在沉积物中，腐殖质的形成和降解是影响沉积物性质和生物地球化学循环的重要过程。腐殖质的积累会影响沉积物的颜色、孔隙度和渗透性。它参与着沉积物中碳、氮、磷等元素的循环，影响着厌氧和好氧微生物的活动。腐殖质的降解释放出的营养物质，可以被底栖生物利用，维持着沉积物生态系统的生命活动。 污染物迁移与转化： 腐殖质与污染物之间的相互作用是环境污染治理和风险评估的重要研究方向。腐殖质的吸附和络合能力可以显著降低重金属在土壤和水体中的迁移速率，减少其进入生物体的风险。同时，腐殖质的氧化还原活性也可能影响某些有机污染物的降解转化。理解腐殖质与不同类型污染物（如持久性有机污染物POPs、药物和个人护理品PPCPs、纳米材料等）的相互作用机制，对于制定有效的污染控制策略至关重要。 腐殖质的研究方法与前沿动态 对腐殖质的研究涉及多种学科和技术。传统的化学分析方法，如酸碱提取、氧化分解等，为腐殖质的组分划分和宏观性质研究提供了基础。然而，近年来，物理化学和生物化学的交叉研究日益成为主流。 光谱学与波谱学： 荧光光谱、拉曼光谱、红外光谱 (FTIR)、核磁共振波谱 (NMR) 等被广泛应用于腐殖质的结构解析和官能团鉴定。这些技术能够提供关于腐殖质分子结构、芳香度、官能团类型和分布的详细信息。 质谱学： 高分辨率质谱技术 (HRMS)，如傅里叶变换离子回旋共振质谱 (FT-ICR-MS) 和超高分辨液相色谱-质谱联用 (UHPLC-MS)，能够分析腐殖质的精确分子量和元素组成，揭示其复杂的分子组成和成因。 生物学与生态学方法： 结合微生物学和分子生物学技术，可以研究腐殖质的生物降解过程、微生物利用腐殖质的机制以及腐殖质对微生物群落结构和功能的影响。 模型模拟： 利用计算化学和地球化学模型，可以模拟腐殖质的形成、降解、迁移转化过程，预测其在不同环境条件下的行为，并为环境管理提供科学依据。 当前，腐殖质研究的前沿领域包括：腐殖质的“分子识别”，即如何通过高分辨率的分析手段精确解析其复杂分子组成；腐殖质与新兴污染物的相互作用，例如微塑料、抗生素耐药性基因等；腐殖质在碳封存与气候变化调控中的作用；以及腐殖质在生物能源和生物材料开发中的应用潜力。 结论 腐殖质作为连接非生物界与生物界的重要桥梁，其在土壤、沉积物和水中的存在与作用，深刻地影响着地球的生态系统功能和环境质量。对腐殖质结构、性质、形成机制及其在环境中的多重角色的深入理解，不仅是基础科学研究的重要课题，也对农业可持续发展、水环境管理、污染控制以及应对全球气候变化等实际问题具有重要的指导意义。未来的研究将继续依赖于交叉学科的融合与先进分析技术的驱动，以期更全面、更精确地揭示腐殖质这一神秘而至关重要的自然物质的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆