ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО ДВУХСТАДИЙНОГО ПИРОЛИЗА С ХРОМАТОМАСС-СПЕКТРОМЕТРИЕЙ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ IN SITU

В. А. Холодов; Ю. Р. Фарходов; А. Я. Жеребкер; Н. В. Ярославцева

doi:10.19047/0136-1694-2018-94-3-18

ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО ДВУХСТАДИЙНОГО ПИРОЛИЗА С ХРОМАТОМАСС-СПЕКТРОМЕТРИЕЙ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ IN SITU

В. А. Холодов, Ю. Р. Фарходов, А. Я. Жеребкер, Н. В. Ярославцева

https://doi.org/10.19047/0136-1694-2018-94-3-18

Полный текст:

Аннотация

Проведен двухстадийный пиролиз с газовой хроматографией и масс-детекцией (ГХ-МС) продуктов образца типичного чернозема и гуминовых кислот, выделенных из него. Препараты гуминовых кислот подвергали пиролизу при 500, 600 и 700°С. Данные сопоставляли с пирограммами лигнина, полученными в аналогичных условиях. Показано, что 500°С – оптимальная температура для пиролиза гуминовых кислот черноземов. Толуол в продуктах пиролиза можно рассматривать как маркер избыточно высокой температуры проведения эксперимента. Результаты двухстадийного пиролиза почвы и выделенных из нее гуминовых кислот совпали. Восемь продуктов разложения пиролиза почвы совпадали с веществами, определяемыми в ее гуминовых кислотах (при общем количестве 41). В случае термодесорбции почвы таких соединений было только три, и они дублировались при последующем пиролизе образца. Полученные данные свидетельствуют о преимущественно макромолекулярном составе (с доминированием молекул с массой более 1000) гуминовых веществ. Проведенные работы демонстрируют возможность и перспективность исследования почвенного органического вещества, гуминовых веществ в целом, и гуминовых кислот в частности, in situ с помощью двухстадийного пиролиза с ГХ-МС окончанием.

Ключ. слова

почвенное органическое вещество, типичный чернозем, гуминовые кислоты, термодесорбция, толуол, молекулярные маркеры,

Об авторах

В. А. Холодов

Почвенный институт им. В.В. Докучаева МГУ им. М.В. Ломоносова
Россия
Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Россия, 119017 Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2

Ю. Р. Фарходов

А. Я. Жеребкер

Сколковский институт науки и технологий Институт энергетических проблем химической физики им. В.Л. Тальрозе РАН
Россия

Сколковский институт науки и технологий, Россия, 143025, Московская область, Сколково

Н. В. Ярославцева

Почвенный институт им. В.В. Докучаева
Россия
Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Россия, 119017 Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2

Список литературы

1. Иванов А.Л., Когут Б.М., Семенов В.М., Тюрина Оберландер М.И., Ваксман Шанбахер Н. Развитие учения о гумусе и почвенном органическом веществе: от Тюрина и Ваксмана до наших дней // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2017. Вып. 90. С. 3–38. doi: 10.19047/0136-1694-2017-90-3-38

2. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 223 с.

3. Ковалева Н.О., Ковалев И.В. Лигниновые фенолы в почвах как биомаркеры палеорастительности // Почвоведение. 2015. № 9. С. 1073–1086. doi: 10.7868/S0032180X15090063

4. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 315 с.

5. Куликова Н.А., Филиппова О.И., Перминова И.В. Защитное действие гуминовых веществ по отношению к проросткам пшеницы в условиях водного дефицита // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, Почвоведение. 2018. № 2. С. 35–39.

6. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1990. 325 с.

7. Холодов В.А., Константинов А.И., Кудрявцев А.В., Перминова И.В. 2011. Строение гуминовых кислот почв зонального ряда по данным спектроскопии ЯМР 13С // Почвоведение. 2011. № 9. С. 1064-1073.

8. Холодов В.А., Ярославцева Н.В., Константинов А.И., Перминова И.В. Препаративный выход и свойства гуминовых кислот при последовательных щелочных экстракциях // Почвоведение. 2015. № 10. С. 1222–1231. doi: 10.7868/S0032180X15100056

9. Applied Pyrolysis Handbook / Eds. Wampler T.P. London, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2006. 304 p.

10. Lehmann J., Kleber M.. The contentious nature of soil organic matter // Nature. 2015. V. 528. P. 60–68. doi: 10.1038/nature16069

11. Lu X.Q., Hanna J.V., Johnson W.D. Source indicators of humic substances: An elemental composition, solid state 13C CP/MAS NMR and Py-GC/MS study // Appl. Geochem. 2000. V. 15. P. 1019–1033. https://doi.org/10.1016/S0883-2927(99)00103-1

12. Perminova I. V. Size exclusion chromatography of humic substances: Complexities of data interpretation attributable to non-size exclusion effects // Soil Sci. 1999. V. 164. P. 834–840.

13. Piccolo A., Nardi S., Concher G. Macromolecular changes of humic substances induced by interaction with organic acids // European J. Soil Sci. 1996. V. 47. P. 319–328.

14. Saiz-Jimenez C. Analytical Pyrolysis of Humic Substances: Pitfalls, Limitations, and Possible Solutions // Environ. Sci. Technol. 1994. V. 28. (11). P. 1773–1780.

15. Swift R.S. Organic matter characterization (chap 35) // Methods of soil analysis. Madison, WI: Soil Science Society of America, 1996. Part 3. P. 1018-1020.

16. Quénéa K., Derenne S., González-Vila F.J., González-Pérez J.A., Mariotti A., Largeau C. Double-shot pyrolysis of the non-hydrolysable organic fraction isolated from a sandy forest soil (Landes de Gascogne, South-West France): Comparison with classical Curie point pyrolysis // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2006. V. 76 (1–2). P. 271–279.

17. World reference base for soil resources 2014. A framework for international classification, correlation and communication, Word Soil Resourse Report 106. FAO. Rome, 2014. 181 p.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Холодов В.А., Фарходов Ю.Р., Жеребкер А.Я., Ярославцева Н.В. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО ДВУХСТАДИЙНОГО ПИРОЛИЗА С ХРОМАТОМАСС-СПЕКТРОМЕТРИЕЙ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ IN SITU. Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2018;(94):3-18. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2018-94-3-18

For citation: Kholodov V.A., Farkhodov Y.R., Zherebker A., Yaroslavtseva N.V. THE ASSESSMENT OF ANALYTICAL DOUBLE-SHOT PYROLYSIS WITH GAS CHROMATOGRAPH-MASS SPECTROMETRY APPLICATION OPPORTUNITY FOR THE HUMIC MATTER INVESTIGATION IN SITU. Dokuchaev Soil Bulletin. 2018;(94):3-18. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2018-94-3-18

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 0136-1694 (Print)
ISSN 2312-4202 (Online)

Логин
Пароль