黄土-古土壤中有机组分测定

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1、黄土-古土壤中有机组分的测定Measurementoforganicconstituentsintheloess-paleosol化学与分子工程学院00级张智锋摘要：利用气相色谱—质谱联用仪（GC/MS）分析灵台和渭南地区的黄土古土壤系列8个样品，测定可溶性有机成分中饱和烃和芳烃的组成，得出在两地黄土古土壤中，正构烷烃碳数分布范围是：C15～C33，并且以C18和C31为主峰。萜烷系列中，三环二萜烷碳数分布为C19～C29，以C21或C23为主峰，而五环三萜烷的碳数分布是C27～C33，以C30为主峰.渭南地区的芳烃主要含萘系列，而灵台地区的芳烃中主要含菲、蒽系列。Abstra

2、ct:Theloess-paleosolinLingtaiandWeinanwasanalyzedbymeansofGC-MStomeasuretheconstituentofsaturatedhydrocarbonandaromatichydrocarboninsolubleorganicconstituents.TheresultsshowthatthecarbonatomsofnormalalkaneareC15～C33，inwhichC18andC31aredominantpeaksintheloess-paleosolintheabovedistricts.Andab

3、outterpane,three-cyclotwo-terpanerangerfromC19～C29，maximizingatC21orC23.Andfive-cyclothree-terpanerangerfromC27～C33，maximizingatC30.InWeinanaromatichydrocarbonmainlycontainsnaphthalene,andinLingtaiaromatichydrocarbonmainlycontainsphenanthreneandanthracene.关键词：黄土-古土壤，正构烷烃、三环二萜烷、五环三萜烷、芳烃、有机成分一

4、：导言：中国黄土古土壤沉积记录了最近2.5Ma的东亚季风演化历史，其良好的时间序列可与深海沉积物、极地冰芯以及青藏高原所记录的气候变化进行对比。黄土在沉积过程中不仅仅是简单的物理埋藏过程，其成土作用过程中包含了丰富的埋藏时期古气候信息【1】。我这次选用渭南和灵台两个地区的黄土－古土壤进行研究。植物样品中检出的可溶有机质，化学成分相当复杂，分子结构更是千差万别，现主要讨论常用的烷烃系列及部分芳香族化合物。16（一）：正构烷烃：烷烃以直链为主，异构烷烃含量较低。分布特征：植物抽提物中正构烷烃的碳数范围主要为：C15～C33。从分布特征来看，检测出的正构烷烃为混合来源。其中，以C18

5、为主峰的低碳数正构烷烃源自菌藻类低等生物，具明显偶碳优势的高碳数分子（>C22）来自高等植物，对古植被恢复有重要意义的也是这部分高碳数分子。现代分子有机地球化学的研究显示，木本植物的正构烷烃以C27或C29为主峰，而草本植物的正构烷烃以C31为主峰。当陆源有机质源从木本变为草本时，沉积物中正构烷烃的主峰相应地从C27变成C31。【2，3，4，7】（二）：萜烷：主要包括三环二萜烷和五环三萜烷系列。在低扫描数范围内，是三环二萜烷系列，碳数分布：C19-C29,主峰为C21和C23三环二萜烷；而在高扫描数范围内，是五环三萜烷系列（主要是αβ型藿烷型），碳数分布：C27～C33，以C3

6、0藿烷为主峰。【12】（三）：多环芳烃：样品中的多环芳烃主要有萘、三环的菲、蒽，四环的芘、萤蒽以及它们的甲基、乙基取代物等。分布特征：渭南地区的芳烃主要含萘系列，而灵台地区的芳烃中主要含菲、蒽系列。萘系列化合物包括萘、甲基萘、乙基萘、二甲基萘、三甲基萘。菲系列化合物包括菲、甲基菲、二甲基菲、乙基菲。蒽系列化合物包括蒽、甲基蒽。菲的含量比蒽高的多，而菲和蒽系列含量的差别主要源于它们分子结构的不同。蒽的三个环联成一条直线，为线式结合，其共振能为84卡/摩尔；而菲的三个环则是错开的，形成了一个角度，其共振能为91.3卡/摩尔，比蒽大的多，因此菲比蒽更加稳定，产率自然高【3】。对于四环

7、芳烃，分子量同为202的四环芳烃中，萤蒽含量比芘高，萤蒽和芘的甲基取代物含量随甲基数目的增加而降低，其中甲基萤蒽的含量要大于甲基芘。分子量为228的四环芳烃中，苯并蒽的含量较低。二：样品及分析方法1：选样：样品选自灵台和渭南地区，样品按照离地表深度来采集，如渭南样品，30－32代表离地表30cm－32cm。它们是典型的黄土古土壤，具有广泛的代表性。一共取样8个，编号为：(1)：WN03SY30-32(2):LT03SY10(3):LT03SY40-42(4):LT03SY98-100(5):