亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        內(nèi)蒙古草原土壤有機(jī)物提取分離及鑒定*

        2017-12-11 05:32:52劉盛蘭劉洪林阿拉木斯李加榮趙章濤吳洪新
        土壤學(xué)報(bào) 2017年6期
        關(guān)鍵詞:異丙醇氨水石油醚

        劉盛蘭 劉洪林 阿拉木斯? 李加榮?趙章濤 張 奇 吳洪新 王 海 紀(jì) 磊 秦 艷

        (1 北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,北京 102488)

        (2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所,呼和浩特 010018)

        內(nèi)蒙古草原土壤有機(jī)物提取分離及鑒定*

        劉盛蘭1劉洪林2阿拉木斯2?李加榮1?趙章濤1張 奇1吳洪新2王 海2紀(jì) 磊2秦 艷2

        (1 北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,北京 102488)

        (2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所,呼和浩特 010018)

        土壤中的有機(jī)物對于斥水性的研究具有重要的作用,但是目前關(guān)于內(nèi)蒙古草原土壤的研究主要集中在有機(jī)碳上,而對土壤中有機(jī)物種類的研究很少。選取內(nèi)蒙古錫林浩特市南部的牧草土壤樣品,使用溶劑超聲萃取的方法,對土壤中的有機(jī)物進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),石油醚的粗提物最少,異丙醇/氨水(7∶3)的粗提物最多。粗提物經(jīng)紫外、紅外和GC-MS測定,結(jié)果表明用石油醚、異丙醇和甲醇作為萃取劑,得到的有機(jī)物主要為直鏈或環(huán)烴化合物,含量占總提取物的95%以上;氯仿及異丙醇/乙酸(7∶3)和異丙醇/氨水(7∶3)提取物除了含有直鏈或環(huán)烴化合物外,還含有酯、酰胺和甾類化合物,且甾類化合物在異丙醇/氨水提取物中含量相對最高。采用異丙醇/氨水對所有土壤樣品進(jìn)行萃取,發(fā)現(xiàn)NM1和NM7提取物中甾類化合物的含量較高,占總提取物的25%左右。異丙醇/氨水的粗取物用石油醚:乙酸乙酯(4∶1)作洗脫劑,經(jīng)柱層析分離主要得到A、B兩部分;經(jīng)GC-MS測定、質(zhì)譜圖庫檢索表明A為甾酮類物質(zhì),B為不含氧的甾烯類或者甾醇類物質(zhì)。

        土壤有機(jī)物;超聲提?。籊C-MS;柱色譜;甾類化合物

        內(nèi)蒙古草原屬于半干旱氣候區(qū),不僅是我國肉、奶的重要產(chǎn)地之一,也是我國北部地區(qū)極為重要的生態(tài)屏障[1]。近幾十年來,由于不合理利用和持續(xù)干旱導(dǎo)致草原土壤嚴(yán)重退化,土壤接納和保蓄降水的能力降低,斥水性嚴(yán)重。研究表明,造成土壤斥水性的主要原因是土壤中的有機(jī)物(烷烴、脂肪酸/酯、植烷醇、植烷和固醇、酰胺、醛/酮和復(fù)雜的環(huán)狀化合物)[2-7],其主要來源于植物根莖葉及其分泌物、真菌和其他微生物的代謝產(chǎn)物、以及土壤污染等[8-11]。目前研究發(fā)現(xiàn)土壤中的有機(jī)物主要包括直鏈烷烴、酸類、醇類、石蠟、萜類、甾類、蠟、單酮、β-二酮和酯類化合物等[12-13],且地區(qū)不同、土層深度不同所含有機(jī)物的種類和含量均有差別[14-18]。國內(nèi)有關(guān)土壤有機(jī)物的研究主要集中在土壤總有機(jī)碳分布[19-21]、土壤中有機(jī)污染物的提取鑒定[22-23]以及土壤中有機(jī)物類型的研究[24-25],而少有對土壤中有機(jī)物進(jìn)行全面地分離鑒定。為此,為確切知道內(nèi)蒙古草原土壤有機(jī)物的分布、種類及含量,以便于構(gòu)建某種有機(jī)物與斥水性的關(guān)聯(lián),本文選取內(nèi)蒙古草原典型土壤樣品,采用溶劑超聲萃取、柱層析分離,GC-MS鑒定首次明確了內(nèi)蒙古草原土壤有機(jī)物的種類和含量,為進(jìn)一步研究土壤有機(jī)物與斥水性的關(guān)系提供基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)概況

        研究區(qū)位于內(nèi)蒙古錫林浩特市南部草原地區(qū),地理坐標(biāo)為43°33′~43°55′ N,116°06′~116°43′ E,海拔1 061~1 250 m,氣候?qū)僦袦貛О敫珊荡箨懶詺夂?。研究區(qū)年平均氣溫0.57 ℃,年均降水量350.4 mm,平均日照時(shí)數(shù)為2 617.5 h。風(fēng)活動(dòng)頻繁,全年大風(fēng)天數(shù)達(dá)71 d,4—6月最為頻繁,一般占全年大風(fēng)天數(shù)1/2左右。

        1.2 供試材料

        供試土壤為栗鈣土。2015年6月于研究區(qū)每間隔一定距離設(shè)定一個(gè)采樣點(diǎn),共采集土壤樣品7個(gè),依次編號為NM1、NM2、NM3、NM4、NM5、NM6、NM7,采樣深度為0~5 cm。土壤樣點(diǎn)基本情況見表1。所采集樣品室內(nèi)風(fēng)干,剔除根系、礫石等雜質(zhì)后過2 mm篩備用。

        表1 土壤樣點(diǎn)的基本情況Table 1 Base information of the soil sample

        試驗(yàn)所用試劑為分析純。

        1.3 土壤有機(jī)物的提取

        分別采用石油醚(60~90 ℃)、氯仿、異丙醇、甲醇、異丙醇/乙酸(5.2 mol L-1)(7∶3)、異丙醇/氨水(14.8 mol L-1)(7∶3)對NM4土壤樣品進(jìn)行提取,提取物依次編號為NM4-1、NM4-2、NM4-3、NM4-4、NM4-5、NM4-6。方法參照文獻(xiàn)[26,3],具體步驟如下:稱取500.00 g土壤樣品于1 L燒杯中,分別加入500 ml提取劑,用塑料膜封口,浸泡過夜后超聲提取30 min(KQ5200B超聲波器,超聲頻率:40 kHz,超聲功率:200 W),抽濾,將濾液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓除去溶劑(40~55 ℃),并將提取物真空干燥,稱量不同溶劑提取物的質(zhì)量。

        將異丙醇/氨水和異丙醇/乙酸提取物再次溶于200 ml氯仿/水(1∶1)溶液中進(jìn)行萃?。?],靜置后溶液分為兩層,上層為水相,主要含有兩親化合物和極性化合物,下層為氯仿相,主要含脂類化合物[4]。將氯仿相減壓濃縮至干(40 ℃),稱量氯仿相化合物的質(zhì)量。

        采用異丙醇/氨水分別對NM1~NM7這7種土壤樣品一一進(jìn)行超聲提取,提取物編號依次為NM1-6、NM2-6、NM3-6、NM4-6、NM5-6、NM6-6、NM7-6。具體操作為:稱取不同土壤樣品500.00 g于1 L燒杯中,加入500 ml 異丙醇/氨水(14.8 mol L-1)(7∶3),用塑料膜封口,浸泡過夜后超聲提取30 min,抽濾,將濾液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓除去溶劑(55 ℃)。提取物用200 ml氯仿/水(1∶1)溶液進(jìn)行萃取,將氯仿相減壓濃縮至干(40 ℃),稱量氯仿相化合物的質(zhì)量。

        1.4 土壤提取物的鑒定

        土壤提取物的鑒定主要采用紫外光譜(UV)、紅外光譜(IR)、GC-MS等進(jìn)行。

        紫外可見光光譜測定,從每個(gè)提取液中取出少量液體,用TU-1901紫外分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)測定,掃描范圍為200~800 nm,來觀察提取物的吸收情況。為避免濃度的差異對特定波長吸收值的影響,單位濃度單位濃度吸光值為將所測樣品的濃度稀釋至1 mg L-1后測定的值。

        紅外光譜的測定,使用美國Pcrkin-Elimer公司XT4A傅立葉紅外光譜儀,實(shí)驗(yàn)中采用KBr壓片。用毛細(xì)管蘸取少量提取物于離心管中,然后加入適量丙酮(分析純)溶解,把樣品均勻地涂抹在KBr薄片上,并用該丙酮溶液為背景,掃描波長為450~4 000 cm-1。

        GC-MS的測定采用Thermo Fisher-DSQ氣質(zhì)聯(lián)用儀,溶劑為氯仿(色譜純),進(jìn)樣量1 μl,不分流進(jìn)樣。色譜條件:色譜柱為AB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱,柱溫80 ℃持續(xù)2 min,以10 ℃ min-1的升溫速率升溫至300 ℃,保持15 min;進(jìn)樣口溫度250 ℃;載氣為He,載氣流量1.0 ml min-1。質(zhì)譜條件:離子源為EI源;離子源溫度250 ℃;電子能量70 eV;掃描模式全掃描;掃描范圍(m/z)35.0~650.0 amu。GC-MS數(shù)據(jù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜譜庫NIST02獲得,采用面積歸一化法計(jì)算各組分的相對含量。

        1.5 土壤有機(jī)物的分離

        首先選用石油醚、氯仿、乙酸乙酯及甲醇及其混合溶劑對異丙醇/氨水的提取物進(jìn)行展開,圖1a為石油醚、氯仿和乙酸乙酯的展開結(jié)果,未能展開;圖1b為甲醇的展開結(jié)果,所有的樣品全爬至薄層頂端。改用乙酸乙酯:石油醚(1∶4)混合展開劑(圖1c),254 nm處有一非常明顯的點(diǎn)(c1:A,Rf=0.56);當(dāng)用糖顯色時(shí)發(fā)現(xiàn)還有一點(diǎn)(c2:B,Rf=0.21)。研究選用該展開劑對粗提物進(jìn)行柱層析,以期得到點(diǎn)A、B提取物。(層析板型號:HSGF254;涂層厚度:0.2 mm±0.03 mm;硅膠粉粒度:10~40 μm)

        確定展開劑后進(jìn)行柱層析實(shí)驗(yàn)分離土壤有機(jī)物。采用濕法裝柱,硅膠填充,柱尺寸為26 mm ×203 mm;干法裝樣,乙酸乙酯:石油醚(1∶4)洗脫,Rf值相同的試樣濃縮,濃縮物用于GC-MS分析。

        圖1 不同展開劑薄層板展開情況Fig. 1 Development on thin layer plates using different developing agents

        1.6 數(shù)據(jù)處理

        數(shù)據(jù)采用Origin 9.0軟件進(jìn)行分析處理及圖譜疊加。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 不同提取劑對土壤有機(jī)物提取的影響

        石油醚、氯仿、異丙醇、甲醇、異丙醇/乙酸和異丙醇/氨水6種提取劑對NM4土壤樣品的提取情況見表2。

        由表可知,使用不同提取劑,粗提物的外觀和質(zhì)量均有差異。異丙醇/氨水的氯仿提取物最多,達(dá)0.61 g,而石油醚、氯仿、異丙醇和甲醇提取物相對較少。不同溶劑的提取物的外觀也不相同,石油醚、氯仿、異丙醇提取物為黃色;而異丙醇/乙酸、異丙醇/氨水的提取物為深褐色。

        各提取物的紫外光譜見圖2。由圖2可知,所有提取物的紫外-可見光吸收波長均集中在200~480 nm范圍內(nèi),且石油醚、氯仿、異丙醇/乙酸和異丙醇/氨水的提取物在230 nm左右吸光度開始急劇上升,至240 nm左右達(dá)到最高吸收峰值,然后開始下降。異丙醇/乙酸和異丙醇/氨水提取物在390 nm左右存在一吸收平臺。甲醇和異丙醇提取物在200 nm處急劇上升到達(dá)最高吸收峰值209 nm,然后開始下降。所有提取物的吸收值隨著波長減小呈上升趨勢,并在260 nm或280 nm附近有一吸收平臺,這與腐殖酸的紫外光譜的基本特征類似[27],表明所有提取物中可能均含有腐殖酸。

        表2 不同溶劑提取NM4樣品得到的化合物Table 2 Compounds extracted from NM4 samples using different solvents

        圖2 NM4樣品不同溶劑提取物的紫外光譜Fig. 2 UV spectra of the extracts of NM4 relative to solvent

        各提取物的紅外光譜見圖3,由圖3可知,石油醚、氯仿、異丙醇、甲醇和異丙醇/乙酸及異丙醇/氨水的光譜基本相似,主要的峰分別為2 960 cm-1(CH3)、2 920 cm-1(CH2)、2 850 cm-1(CH2)、1 732 cm-1(C=O)、1 460 cm-1(CH2)和1 375 cm-1(C-CH3)[28];甲醇和異丙醇/氨水及異丙醇/乙酸提取物在1 667 cm-1附近還有一個(gè)吸收強(qiáng)度稍弱的吸收峰,可能為芳環(huán)骨架或酰胺締合C=O雙鍵。

        NM4提取物的GC-MS總離子流色譜圖見圖4。由圖4可知,不同提取物的GC-MS的峰基本一致,主要集中在保留時(shí)間為17~30 min內(nèi)[7],NM4-1石油醚提取物在保留時(shí)間27 min后基本沒有峰,可能是因?yàn)槭兔训臉O性較小,所提物質(zhì)較少所致。

        圖3 NM4樣品不同溶劑提取物的紅外光譜Fig. 3 IR spectra of the extracts of NM4 relative to solvent

        用NIST02標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫對NM4提取物的GC-MS進(jìn)行檢出,相應(yīng)峰值可能對應(yīng)的檢出物及其含量見表3。結(jié)果表明石油醚、異丙醇和甲醇的提取物主要為直鏈或環(huán)烴類化合物;兩種醇的提取物所含化合物基本相同,但甲醇提取物中還鑒定到芥酸酰胺;氯仿及異丙醇/氨水和異丙醇/乙酸三者的提取物中除了含有直鏈或環(huán)烴化合物外還包括酯類、酰胺類和甾類化合物,其中異丙醇/氨水和異丙醇/乙酸的提取物中還含有酚、脂肪酸等化合物。

        由提取物的相對含量可以看出:石油醚、異丙醇和甲醇提取物中烴類含量占總提取物的95%以上,氯仿提取物中烴類含量占總提取物的90%左右,而異丙醇/氨水和異丙醇/乙酸提取物中烴化物僅占總提取物的70%左右。烴化合物是這6種提取物中含量最多的化合物,且碳原子數(shù)為20~31的長直鏈脂肪烴化合物,而且C23的直鏈烴含量最高。甾類化合物(主要為谷甾醇)僅從氯仿、異丙醇/氨水和異丙醇/乙酸作為溶劑時(shí)提取到的化合物中檢測到,相對含量均不高,其中異丙醇/氨水提取到的甾體類化合物含量相對最高[4]。

        2.2 不同采樣地點(diǎn)對土壤有機(jī)物提取的影響

        采用前述提取NM4-6樣品的工藝,對其他樣品進(jìn)行處理,粗提物的外觀和重量見表4。由表4可知,不同地點(diǎn)的異丙醇/氨水提取物有一定差別,NM5和NM6樣品的提取物重量最少,其他地點(diǎn)的樣品提取物重量差不多,NM3提取物重量最高。

        紫外光譜結(jié)果顯示,異丙醇/氨水對不同地點(diǎn)的提取物在200~480 nm范圍內(nèi)均有吸收,在波長230 nm左右吸光度開始急劇上升,至240 nm左右達(dá)到最高吸收峰值,而后開始下降,情況與圖2相似。

        紅外光譜中,異丙醇/氨水對不同樣品提取物的紅外特征吸收峰基本一致,且與圖3相似,不同的是1 215 cm-1、1 170 cm-1和1 042 cm-1附近有較弱的吸收峰,可能來自酯鍵或醇的C-O-C擾動(dòng)吸收;且在3 300 cm-1附近有一吸收峰,可能是氨基或者羥基的吸收峰。

        異丙醇/氨水對不同樣品的提取物對應(yīng)的可能化合物及含量見表5。通過GC-MS對這七個(gè)樣品的初步鑒定結(jié)果顯示,七個(gè)采樣地點(diǎn)所含化合物基本相同,大致有30個(gè),主要是酚、酯、烴、酸、酰胺、甾等六種化合物,這與文獻(xiàn)中報(bào)道的土壤提取物所含有的種類基本一致[12-13]。

        圖4 NM4樣品不同溶劑提取物的總離子流色譜Fig. 4 Total ions chromatogram of the extracts of NM4 relative to solvent

        在檢測到的有機(jī)化合物中烴類物質(zhì)占有很大比重,主要是一些長直鏈烴類化合物,碳鏈長度集中在C20~C27之間,其中NM1、NM2和NM7樣品中含直鏈烴的比例在30%左右,其他樣品中直鏈烴類高達(dá)60%左右;除了NM1和NM6樣品中C22的烴類最多外,其余樣品中C23的烴最多。此外,還有一些帶有支鏈的長鏈烴和一些烯烴,但含量相對較少。

        酚類化合物主要在前五個(gè)樣品中檢測到,且含量相對較少,僅占檢測到的化合物的1%~4%;前六個(gè)樣品所含棕櫚酸及其酰胺等長直鏈酸或酰胺的含量在10%~17%之間[4],而NM7所含該類物質(zhì)的含量高達(dá)34%左右;樣品檢測所含檸檬酸三乙酯及鄰苯二甲酸二丁酯等酯的含量占到總檢有機(jī)物的15%~25%之間。Morley等[7]從土壤提取物中鑒定出了甾類化合物,包括一些甾醇類及甾酮類化合物。在樣品NM1和NM7中該類物質(zhì)含量在25%~29%之間,而其余樣品含量相對較少在2%~13%之間,尤其是γ-谷甾醇[29],其在各個(gè)樣品中均有鑒別到并且其相對含量均在2%以上,NM1-6及NM7-6樣品中的該提取物達(dá)到15%左右。

        2.3 GC-MS對柱色譜分離后得到的化合物鑒定結(jié)果

        異丙醇/氨水所有提取物經(jīng)過柱色譜分離純化后,分別收集到在薄層板上顯示Rf為0.56和0.21(A、B)兩部分物質(zhì),其總離子流色譜見圖5。A部分的化合物主要出峰時(shí)間集中在30~34 min之間,而B部分的化合物主要集中在25~30 min之間。對它們分別進(jìn)行GC-MS分析,A部分的GC-MS總離子流色譜圖出峰比較明顯,分離效果較好,有四個(gè)相對較大的峰,由質(zhì)譜圖庫檢索每個(gè)峰所對應(yīng)的化合物主要為甾酮類物質(zhì)(表6),占總量的80%左右。B部分的GC-MS總離子流色譜圖峰型相對比較復(fù)雜,峰比較多,化合物沒有完全分離開,由質(zhì)譜圖庫檢索每個(gè)峰所對應(yīng)的可能化合物為甾烯類或者甾醇類物質(zhì)(表6),其中甾醇的含量較高,占總量的85%以上,甾烯的含量較少,只占7%左右。

        表3 NM4提取物及其相對含量Table 3 Extracts of NM4 and their relative contents

        表4 異丙醇/氨水對不同樣品提取物的情況Table 4 Extracts from different samples using isopropanol/ammonia

        表5 不同地點(diǎn)樣品用異丙醇/氨水提取得到的主要化合物Table 5 Main compounds extracted from different samples with isopropanol/ammonia

        圖5 柱色譜分離的A、B部分的總離子流色譜Fig. 5 Total ions chromatogram of A and B after column chromatography

        表6 A和B部分通過GC-MS鑒定所得化合物表Table 6 Compounds identified with GC-MS in A and B

        3 結(jié) 論

        先經(jīng)溶劑超聲萃取,再用柱色譜進(jìn)行分離,對典型內(nèi)蒙古草原牧草土壤有機(jī)物分離提取發(fā)現(xiàn)使用石油醚、異丙醇和甲醇等單溶劑超聲萃取所得萃取物主要為直鏈或環(huán)烴類化合物;而氯仿及異丙醇/乙酸和異丙醇/氨水的超聲萃取物除了含有直鏈或環(huán)烴化合物外,還包括酯類、酰胺類和甾類化合物。以石油醚:乙酸乙酯(4∶1)為展開劑,對異丙醇/氨水的萃取物進(jìn)行柱色譜分離,可以得到兩部分化合物(A和B);經(jīng)GC-MS測定,前者主要含有四種化合物,其中甾酮物占到80%左右;后者所含有化合物較多,主要為甾烯和甾醇化合物,占到總量的90%左右。

        [1] 朝博,烏云,烏恩. 氣候變化背景下內(nèi)蒙古草原水資源保護(hù)與可持續(xù)利用. 中國草地學(xué)報(bào),2012,34(5):99—106 Chao B,Wu Y,Wu E. Protection and sustainable utilization of water resources in Inner Mongolia grassland under the background of climate change(In Chinese). Chinese Journal of Grassland,2012,34(5):99—106

        [2] Ma’Shum M,Tate M E,Jones G P,et al. Extraction and characterization of water-repellent materials from Australian soils. Journal of Soil Science,1988,39(1):99—110

        [3] Roy J L,Mcgill W B,Rawluk M D. Petroleum residues as water-repellent substances in weathered nonwettable oil-contaminated soils. Canadian Journal of Soil Science,1999,79(2):367—380

        [4] Horne D J,Mcintosh J C. Hydrophobic compounds in sands in New Zealand—Extraction,characterisation and proposed mechanisms for repellency expression.Journal of Hydrology,2000,231/232(10):35—46

        [5] Franco C M M,Clarke P J,Tate M E,et al. Studies on non-wetting sands. II. Hydrophobic properties and chemical characterisation of natural water repellent materials. Journal of Hydrology,2000,231/232(10):47—58

        [6] Graber E R,Tagger S,Wallach R. Role of divalent fatty acid salts in soil water repellency. Soil Science Society of America Journal,2009,73(2):541—549

        [7] Morley C P,Mainwaring K A,Doerr S H,et al.Organic compounds at different depths in a sandy soil and their role in water repellency. Australian Journal of Soil Research,2005,43(3):239—249

        [8] Ritsema C J,Dekker L W. Water repellency and its role in forming preferred flow paths in soils. Australian Journal of Soil Research,1996,34(4):475—487

        [9] Hallett P D,Baumgartl T,Young I M. Subcritical water repellency of aggregates from a range of soil management practices. Soil Science Society of America Journal,2001,65(1):184—190

        [10] Mcghie D A,Posner A M. The effect of plant top material on the water repellence of fired sands and water repellent soils. Australian Journal of Agricultural Research,1981,32(4):609—620

        [11] Hallett P D,White N A,Ritz K. Impact of basidiomycete fungi on the wettability of soil contaminated with a hydrophobic polycyclic aromatic hydrocarbon. Biologia,2006,61(19 Suppl):S334—S338

        [12] Kaneda T. Iso-and anteiso-fatty acids in bacteria:Biosynthesis,function,and taxonomic significance.Microbiological Reviews,1991,55(2):288—302

        [13] Naafs D F W,Bergen P F V,Boogert S J,et al.Solvent-extractable lipids in an acid andic forest soil;variations with depth and season. Soil Biology amp;Biochemistry,2004,36(2):297—308

        [14] Atanassova I,Doerr S. Organic compounds of different extractability in total solvent extracts from soils of contrasting water repellency. European Journal of Soil Science,2010,61(2):298—313

        [15] Blas E D,Almendros G,Sanz J. Molecular characterization of lipid fractions from extremely waterrepellent pine and eucalyptus forest soils. Geoderma,2013,206(9):75—84

        [16] Steinmetz Z,Kurtz M P,Dag A,et al. The seasonal influence of olive mill wastewater applications on an orchard soil under semi-arid conditions. Journal of Plant Nutrition amp; Soil Science,2015,178(4):641—648

        [17] Jaramillo D F,Dekker L W,Ritsema C J,et al.Occurrence of soil water repellency in arid and humid climates. Journal of Hydrology,2000,231/232(10):105—111

        [18] Doerr S H,Shakesby R A,Walsh R P D. Soil water repellency:Its causes,characteristics and hydrogeomorphological significance. Earth-Science Reviews,2000,51(1/4):33—65

        [19] 劉偉,程積民,高陽,等. 高原草地土壤有機(jī)碳分布及其影響因素. 土壤學(xué)報(bào),2012,49(1):68—76 Liu W,Cheng J M,Gao Y,et al. Distribution of soil organic carbon in grassland on Loess Plateau and its influencing factors(In Chinese). Acta Pedologica Sinica,2012,49(1):68—76

        [20] 戴爾阜,翟瑞雪,葛全勝,等. 1980s-2010s內(nèi)蒙古草地表層土壤有機(jī)碳儲量及其變化. 地理學(xué)報(bào),2014,69(6):1651—1660 Dai E F,Zhai R X,Ge Q S,et al. Topsoil organic carbon storage and its changes in Inner Mongolia grassland from the 1980s to 2010s(In Chinese). Acta Geographica Sinica,2014,69(6):1651—1660

        [21] 楊勇,宋向陽,詠梅,等. 不同干擾方式對內(nèi)蒙古典型草原土壤有機(jī)碳和全氮的影響. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2015,24(2):204—210 Yang Y,Song X Y,Yong M,et al. Impacts of different disturbances on soil organic carbon and total nitrogen of typical steppe in Inner Mongolia(In Chinese). Ecology and Environmental Sciences,2015,24(2):204—210

        [22] 胡祖國,曹攽,李紫藝. 超聲波萃取—?dú)庀嗌V-質(zhì)譜法測定土壤中7種酚類化合物. 冶金分析,2016,36(2):27—32 Hu Z G,Cao B,Li Z Y. Determination of seven phenols in soil by gas chromatography-mass spectrometry after ultrasonic extraction(In Chinese). Metallurgical Analysis,2016,36(2):27—32

        [23] 劉秀芝. 微波方法提取土壤中多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥研究. 黑龍江環(huán)境通報(bào),2016,40(1):29—31 Liu X Z. Study on extraction of PCBs and organochlorine pesticides in soil by microwave method(In Chinese).Heilongjiang Environmental Journal,2016,40(1):29—31

        [24] 竇森,Lichtfouse E,Mariotti A. 土壤胡敏酸的水解和分組方法. 土壤通報(bào),1998,29(5):206—208 Dou S,Lichtfouse E,Mariotti A. Hydrolysis and compounds of humic acids(In Chinese). Chinese Journal of Soil Science,1998,29(5):206—208

        [25] 竇森,Lichtfouse E,Mariotti A. 土壤胡敏酸的溫和水解及分組研究 Ⅱ. 胡敏酸水解產(chǎn)物中的醇類化合物. 土壤通報(bào),2002,33(1):17—20 Dou S,Lichtfouse E,Mariotti A. Mild hydrolysis and alcohol compounds of humic acids Ⅱ. Alcohols in hydrolyzed products of humic acids(In Chinese).Chinese Journal of Soil Science,2002,33(1):17—20

        [26] Mainwaring K,Hallin I L,Douglas P,et al. The role of naturally occurring organic compounds in causing soil water repellency. European Journal of Soil Science,2013,64(5):667—680

        [27] 張甲珅,曹軍,陶澍. 土壤水溶性有機(jī)物的紫外光譜特征及地域分異. 土壤學(xué)報(bào),2003,40(1):118—122 Zhang J S,Cao J,Tao S. Spatial variation of UV-VIS spectroscopy of water soluble organic carbon in eastern China(In Chinese). Acta Pedologica Sinica,2003,40(1):118—122

        [28] Schnitzer M,Schuppli P. Method for the sequential extraction of organic matter from soils and soil fractions.Soil Science Society of America Journal,1989,53(5):1418—1424

        [29] Kumar A,Chahal K K,Kataria D. Comparison of chemical composition of root and rhizosphere soil extracts of Tagetes patula L. :GC-MS analysis. Asian Journal of Chemistry,2017,29(4):797—800

        (責(zé)任編輯:盧 萍)

        Isolation and Identification of Soil Organic Matter in Inner Mongolia Grassland

        LIU Shenglan1LIU Honglin2A Lamusi2?LI Jiarong1?ZHAO Zhangtao1ZHANG Qi1WU Hongxin2WANG Hai2JI Lei2QIN Yan2
        (1 Beijing Institute of Technology School of Chemistry and Chemical Engineering,Beijing 102488,China)
        (2 Institute of Grassland Research of CAAS,Huhhot 010018,China)

        【Objective】Inner Mongolia grassland is not only one of the important meat and milk production areas of China,but also an important ecological barrier in North China. In recent decades,in addition to global climate warming and continuous drought,unreasonable use of the land resources has caused severe degradation of the grassland,and reduction of the soil’s capacity of accommodating rain water. Consequently,the soil is becoming more and more water repellent. In order to find out causes of water repellency and to help to solve the problem,it is necessary to get to know exactly distribution,species and content of the soil organic matter in the grassland,and especially relationship of the organic compounds with soil water repellency,so as to facilitate monitoring and eliminating soil water repellency. The purpose of this paper is to establish a method for separation and purification of soil organic compounds in the grassland,to obtain some certain-structured organic matter,and to lay down some foundations for further studies on relationship of the organic compounds with soil water repellency.【Method】In this paper,soil samples were collected from the surface soil layer(0~5cm)of a tract of forage grassland in the south of Xilinhot city,Inner Mongolia and petroleum ether,chloroform,isopropanol,methanol,isopropanol/acetic acid(7∶3),isopropanol/ammonia(7∶3),different in polarity were used as extraction agent for ultrasonic extraction of the soil samples. Crude extracts were tentatively identified with UV,IR and GC-MS,and then processed with column chromatography to get different species of organic compounds.【Result】The following findings were obtained. The crude extract,using isopropanol/ammonia,isopropanol/acetic acid as extraction agents was quite large in quantity,while those using petroleum ether,chloroform,isopropanol and methanol as extraction agents was less. The extracts using different solvents differed in appearance,the crude extracts using petroleum ether,chloroform,and isopropanol appeared to be yellow;while those using isopropanol/acetic acid and isopropanol/ammonia,dark brown. The UV-Vis absorption wavelengths of all the crude extracts were concentrated in the range of 200~480 nm. The crude extracts,though using different extractants,were basically quite similar in infrared spectrum,but their chief absorption peak appeared separately at 2 960 cm-1,2 920 cm-1,2 850 cm-1(C-H stretching vibration),1 732 cm-1(C‖O)1 460 cm-1and 1 375 cm-1(C-H,C-C bending vibration). Besides a relatively weak absorption peak was observed in the vicinity of 1 667 cm-1,in the IR spectra of the crude extract using methanol and isopropanol/ammonia and isopropanol/acetic acid,reflecting the existence of aromatic skeleton or amide associated with a C=O double bond. Comparison between the GC-MS of the crude extracts and the standard mass spectra reveals that hydrocarbons made up about 95% of the crude extract using petroleum ether,isopropanol or methanol extract,and only about 70% of the total extract using isotropanol/ammonia or isopropanol/acetic acid extracts,and both were dominated with C23linear hydrocarbon. Steroid(mainly sitosterol)was only detected in the crude extracts using chloroform,isopropanol/ammonia and isopropanol/acetic acid. The crude extract using isopropanol/ammonia was further separated and purified with column chromatography,and then two portions of substances displaying Rf=0.56 and 0.21(A,B)(petroleum ether:ethyl acetate =4∶1),respectively,were obtained on the plate. In the GC-MS spectra,the retention time of the compound in Part A varied mainly in the range of 30~34 min,while that in Part B mainly in the range of 25~30 min.【Conclusion】The crude extract using petroleum ether,isopropanol or methanol as extractant was composed mainly of linear or cyclic hydrocarbons;and that using chloroform,isopropanol/acetic acid(7∶3)or isopropanol/ammonia(7∶3)mainly of esters,amides and steroids besides in addition to linear or cyclic hydrocarbons. The crude extract using isopropanol/ammonia(7∶3)was separated into Part A and Part B with column chromatography. Part A was identified as steroidal ketones,and Part B as oxygen-free sterenes or sterols with GC-MS and MS library search.

        Soil organic matter;Ultrasonic extraction;GC-MS;Column chromatography;Steroids

        S153.6

        A

        10.11766/trxb201704190629

        * 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41471198)和國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2014CB138801)資助 Supported by the National Natural Science Foundation of China(No. 41471198)and the National Key Basic Research Program of China(No.2014CB138801)

        ? 通訊作者 Corresponding author,E-mail:alms721@163.com,jrli@bit.edu.cn

        劉盛蘭(1992—),女,湖南人,碩士研究生,主要從事土壤有機(jī)質(zhì)的研究。E-mail:2120151204@bit.edu.cn

        2017-04-19;

        2017-06-11;優(yōu)先數(shù)字出版日期(www.cnki.net):2017-07-25

        猜你喜歡
        異丙醇氨水石油醚
        異丙醇生產(chǎn)工藝研究進(jìn)展
        云南化工(2021年7期)2021-12-21 07:27:24
        氨水知識要點(diǎn)與考題例析
        六氟異丙醇-水溶液中紅外光譜研究
        錦燈籠宿萼與果實(shí)的石油醚部位化學(xué)成分及抗氧化活性比較①
        補(bǔ)腎活血湯石油醚提取物對BMSCs遷移過程中Wnt5a/PKC通路的影響
        中成藥(2017年12期)2018-01-19 02:06:26
        煙草石油醚含量研究
        氨水吸收式制冷系統(tǒng)性能模擬分析
        β分子篩的改性及其在甲苯與異丙醇烷基化反應(yīng)中的應(yīng)用
        如何用好異丙醇潤版液
        田基黃石油醚提取物與5-Fu聯(lián)用對HepG2細(xì)胞增殖及凋亡的影響
        中成藥(2014年9期)2014-02-28 22:28:43
        亚洲另类欧美综合久久图片区 | 日本精品少妇一区二区| 蜜桃av在线免费网站| 国产真实强被迫伦姧女在线观看| 国产成人午夜精品免费视频| 日本第一区二区三区视频| 久亚洲精品不子伦一区| 久热re这里精品视频在线6| 亚洲av无码一区二区乱子伦as| 级毛片无码av| 久久久精品人妻一区二区三区游戏| av无码av天天av天天爽| 国产欧美日韩在线观看| 日本一区二区在线播放观看| 风骚人妻一区二区三区| 大肉大捧一进一出视频| 精品国产香蕉伊思人在线又爽又黄 | 成人h动漫精品一区二区| 亚洲无码中文字幕日韩无码| 国产av丝袜熟女丰满一区二区 | 亚洲人成人网站在线观看| 另类欧美亚洲| 四虎在线中文字幕一区| 精人妻无码一区二区三区| 夫妇交换刺激做爰视频| 亚洲老熟妇愉情magnet| 成人在线观看av毛片| 国产又爽又黄又刺激的视频| 国产91网址| 精品午夜中文字幕熟女| 中文字幕无码中文字幕有码| 97午夜理论片在线影院| 精品人妻免费看一区二区三区| 亚洲中文字幕久久在线| 香港三级精品三级在线专区| 一级一级毛片无码免费视频| 自拍情爱视频在线观看| 久久久久国产精品| 久久久精品免费观看国产| 亚洲综合天堂一二三区| 厨房人妻hd中文字幕|