為了提高固體核磁共振測定的精確度,土壤樣品在進行核磁共振分析前先用氫氟酸(HF)進行預處理。
預處理方法如下:稱量8克土壤樣品于100mL塑料離心管中,加50mLHF(體積分數10%)溶液,搖床上振蕩1h(25℃,200r/min),離心機上3800?r/min離心5min,棄去上清液,殘余物繼續用HF溶液處理。共重復處理8次,搖床時間依次是:第1-4次1h,第5-7次12h,最后1次24h。
處理過后的殘余物用蒸餾水清洗后以除去其中的HF溶液,方法如下:加50mL蒸餾水,振蕩10min,離心5min(3800r/min),去掉上清液,整個過程重復4次。殘余物在40℃的烘箱中烘干,過60目篩后置于密室袋中,備NMR上機測定。
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土壤樣品的光譜特征使用傅立葉變換紅外吸收光譜進行分析。將干燥的樣品與干燥的KBr(樣品:KBr = 1:80的比例)在瑪瑙研缽中匯合均勻并研磨至粉末狀(粒度 < 2 μm),壓成透明薄片。用傅立葉變換紅外光譜儀(Spectrum 100; PerkinElmer, MA, USA)掃描測定并記錄其光譜。光譜數據進一步用Omnic 8.3軟件(Thermo Nicolet Corporation, USA)分析。
根據前人的研究,我們選擇了4個波峰區域來分析土壤C官能團特征并計算峰面積比:alkyl-C(2985 - 2820 cm-1);aromatic C=C(1800 - 1525 cm-1); O-alkyl-C(1185 - 915 cm-1) and aromatic CH(855 - 740 cm-1)(Pengerud et al., 2013)。
基于峰面積比,我們計算了土壤SOM的疏水性指數(HI,alkyl-C/SOC)和芳香度指數(AI,alkyl-C/O-alkyl-C)去表征SOM的穩定性(Hou et al., 2021; Wagai et al., 2013; Budge et al., 2011)。
采樣-預處理-測試-分子式校正-分子式匹配-數據處理
預處理方法:頂空、吹脫捕集、液液萃取、固相萃取、樹脂吸附分離、超濾、反滲透
固相萃?。?/span>固相萃取法利用固體吸附劑吸附液體中的目標化合物,再洗脫或解吸附,實現目標化合物的分離和富集。
稱取20g新鮮土壤樣品,加適量硅藻土研磨,放入萃取池,加20ug替代物(對三聯苯-D14和2-氟聯苯),用丙酮-二氯甲烷進行加壓流體萃取。萃取液真空濃縮至1mL,轉換溶劑為正己烷,銅粉脫硫,無水硫酸除水,硅酸鎂柱凈化,正己烷洗脫,氮吹濃縮,加20ug內標(苊-D10、菲-D10、?-D12、苝-D12、萘-D8),用二氯甲烷定容至1.0mL,待測。
另取20g樣,在105℃下烘干,測含水率。
標準曲線繪制:
分別取適量多環芳烴和替代物標準標準溶液于進樣瓶中,加20ug內標,二氯甲烷定容至1mL,配制成系列標準溶液。
儀器條件:
稱取過2mm篩的風干土壤5g于250mL燒杯中,加入50mL飽和氯化鈉溶液,磁力攪拌30min。靜置3h,懸浮上清液倒入250mL燒杯。改用50mLZnCl2(密度約1.6g/cm3)浮選一次,磁力攪拌30min,靜置3h,上清液倒入前述250mL燒杯。
將250mL燒杯中液體用不銹鋼濾膜抽濾,收集濾膜,加30mL過氧化氫,超聲10min, 60℃加熱24h。收集溶液,用不銹鋼濾濾膜抽濾,收集濾膜,晾干備用。
將濾膜放入燒杯,加有機溶劑,超聲10min,溶劑濃縮至1mL。取50uL至80uL裂解樣品杯,通風櫥內揮干,加CaCO3稀釋劑2mg,少量玻璃棉覆蓋,待測。
校準曲線繪制
稱取以CaCO3稀釋劑為基質的微塑料標準物質(12種微塑料),0.1mg、0.5mg、1mg、2mg、4mg,加入至裂解樣品杯中,少量玻璃棉覆蓋,配制成標準系列。
樣品經鹽酸酸化去除無機碳,通過石墨自動制樣系統(Aeon-CEGS 12X)制備成石墨,合成的石墨壓靶后通過AMS(1.0MV, 3SDH-1 UAMS)分析其Δ14C值。全過程通過無煙煤標樣(GSB06-2103-2007,ZMB093)進行本底控制,插入標準樣品NBS Oxalic acid II(SRM-4900C)和IAEA-C7進行質量控制,系統14C本底在5.0萬年以上,Δ14C測試精度小于3‰。