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生物质炭施用对水稻土有机质分子结构和组成的影响 被引量:1
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作者 宋凯悦 刘志伟 +5 位作者 刘伟 马睿凌 李世贤 卞荣军 郑聚锋 潘根兴 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1979-1987,共9页
农田土壤施用生物质炭(BC)被认为是提高表层土壤固碳潜力的有效措施,但其对深层土壤有机质分子结构和组成特征的影响还认识不足.本文以BC施用4年后的水稻土为研究对象,基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热裂解气质联用(Py-GC/MS)技术,探... 农田土壤施用生物质炭(BC)被认为是提高表层土壤固碳潜力的有效措施,但其对深层土壤有机质分子结构和组成特征的影响还认识不足.本文以BC施用4年后的水稻土为研究对象,基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热裂解气质联用(Py-GC/MS)技术,探究BC施用对耕作层(A层,0~15 cm)、犁底层(Ap层,15~28 cm)和潴育层(W,28~50 cm)土壤有机碳(SOC)含量和有机质分子结构与组成的影响.结果表明:①与不施炭的对照(CK)处理相比,BC处理下A层SOC和可溶性有机碳(DOC)含量分别显著增加了13.0%和22.3%,Ap层DOC含量增加了20.8%,而W层SOC和DOC含量均无显著性变化.②从有机质化学结构来看,BC施用增加了各土层芳香族碳组分的相对峰强度,而降低了A层和Ap层多糖等碳水化合物的相对峰强度,有机质结构趋于芳香化.③BC施用明显增加了不同深度水稻土有机质分子的相对丰度并改变了分子组成.与CK处理相比,BC处理降低了各土层中氨基酸、氨基化合物、二元羧酸、羟基酸和糖类的相对丰度,特别是Ap层和W层;而BC处理则增加了各土层中烷烃类、胺类、杂环氮化合物、苯酚酯和多酚类的相对丰度.研究显示,施用BC增加了表层土壤中疏水性分子和芳香性化合物向深层土壤的迁移,增强了深层土壤碳库的稳定性. 展开更多
关键词 生物质炭 水稻土 土壤有机质分子组成 深层土壤 固碳
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海相过成熟页岩有机质孔隙与分子官能团的响应关系:来自基于原子力显微镜红外光谱的证据
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作者 赵建华 刘可禹 +8 位作者 赵生辉 胡钦红 吴伟 陈扬 刘国恒 李俊乾 俞凌杰 游祖辉 王晔 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第2期395-407,共13页
以四川盆地下志留统龙马溪组页岩为例,采用基于原子力显微镜的红外光谱(AFM-IR)对不同类型和赋存状态有机质开展亚微米尺度分子官能团分析,结合扫描电镜下孔隙发育程度定量统计,探讨海相过成熟页岩中有机质孔隙形成演化机理与有机质化... 以四川盆地下志留统龙马溪组页岩为例,采用基于原子力显微镜的红外光谱(AFM-IR)对不同类型和赋存状态有机质开展亚微米尺度分子官能团分析,结合扫描电镜下孔隙发育程度定量统计,探讨海相过成熟页岩中有机质孔隙形成演化机理与有机质化学组成及结构变化之间的关系。研究结果表明,页岩中笔石表皮体和焦沥青AFM-IR光谱在波数约1600 cm^(-1)处代表芳香族化合物共轭双键C═C的伸缩振动占主导地位,1375,1450,1720 cm^(-1)波数附近代表脂肪族和羰基/羧基官能团吸收位出现微弱峰值。整体上,相同成熟度页岩样品中有机质的AFM-IR光谱结构参数与面孔率有很好的对应关系,即A和C因子值越低,有机质孔越发育,与其热演化过程中较多的脂肪链和含氧官能团脱离形成油气有关。焦沥青-黏土矿物复合体孔隙发育普遍较好,这可能与黏土矿物脱水参与生烃反应,导致较多的官能团脱离有关。此外,在高—过成熟阶段有机质-黏土复合体内部有机质热演化生烃可导致体积增大而发生爆裂并释放油气,较高的排烃速率有利于形成孔径较大的孔隙和沿片状黏土矿物呈裂缝形态的孔隙。研究成果显示,亚微米尺度分子官能团的研究可以更为深入诠释过成熟页岩有机质演化路径和有机质孔发育机制,并为页岩油气地质勘探提供储层评价方面的参数依据。 展开更多
关键词 AFM-IR光谱 有机质分子官能团 有机孔发育程度 龙马溪组页岩
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厦门近海沉积物中高分子有机质的来源初探 被引量:3
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作者 陈衍婷 赵金平 +3 位作者 尹丽倩 陈进生 袁东星 胡恭任 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期509-514,共6页
采用多步连续-湿法-化学方法,分离提纯了于2010年7月和12月在厦门近海采集的沉积物样品,获得3类高分子有机质,即腐殖酸(HA)、干酪根和碳黑(KB)和碳黑(BC)。以扫描电镜(SEM)作为有效的辅助手段,观察沉积物原样及高分子有机质的形貌特征,... 采用多步连续-湿法-化学方法,分离提纯了于2010年7月和12月在厦门近海采集的沉积物样品,获得3类高分子有机质,即腐殖酸(HA)、干酪根和碳黑(KB)和碳黑(BC)。以扫描电镜(SEM)作为有效的辅助手段,观察沉积物原样及高分子有机质的形貌特征,结合稳定碳同位素(δ13C)的分析,初步探讨了厦门近海沉积物中高分子有机质的来源。扫描电镜观察发现,在原样沉积物中存在多种海源物质(如钙质硅藻和圆筛藻/冠盘藻);而在KB样品中同时发现类似于陆地植物的木质碎片以及来自海洋的藻胶鞘,暗示了其来源是海源与陆源共同作用的结果。稳定碳同位素研究表明厦门湾近海海域沉积物中有机质以陆源影响占优势,其比例在58.32%至84.45%之间;δ13C值整体上显示为夏季的贫于冬季的,这与研究区域的生态系统中陆源C3植被和海源水生植物的繁殖生长有关,同时还有排海污水及化石燃料煤燃烧后或者运煤船只洒落的碎屑的贡献。 展开更多
关键词 分子有机质 腐殖酸 干酪根 碳黑 扫描电镜 稳定碳同位素
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干降尘中高分子有机质的组成及其来源 被引量:1
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作者 赵金平 彭平安 +4 位作者 宋健中 马社霞 盛国英 傅家谟 陈进生 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2009年第1期5-11,共7页
大气降尘作为地气交换的一种重要物质,一直受到研究学者的关注。传统研究较多的是无机元素和小分子有机物,对于占干降尘有机质中相当部分的高分子有机质研究很少,因此研究降尘原样中有机大分子的组成和来源有着重要意义。用裂解-气相色... 大气降尘作为地气交换的一种重要物质,一直受到研究学者的关注。传统研究较多的是无机元素和小分子有机物,对于占干降尘有机质中相当部分的高分子有机质研究很少,因此研究降尘原样中有机大分子的组成和来源有着重要意义。用裂解-气相色谱-质谱(pyrolysis-gas chromatography–mass spectrometry,Py-GC-MS)技术对分别代表市区和郊区的五山和大学城两个采样点冬夏两季样品中的高分子有机质的组成和来源进行探讨表明,有来源于多糖类的化合物、来源于木质素类的化合物、来源于蛋白质/氨基酸类的化合物、脂肪酸、正构烷烃/烯烃以及一些不能确定其来源的化合物,其中正构烷烃/烯烃和芳香化合物是干降尘中高分子有机质的主要裂解产物。研究同时表明其来源首先取决于采样点的环境,同时也会受到气候的影响。 展开更多
关键词 干降尘 分子有机质 裂解-气相色谱-质谱
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论鄂尔多斯盆地长_7段优质油源岩在低渗透油气成藏富集中的主导作用:地质地球化学特征 被引量:360
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作者 杨华 张文正 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期147-154,共8页
鄂尔多斯盆地晚三叠世长7期发育了一套半深湖—深湖相优质油源岩,其有机质含量是延长组生油岩中最高的,这套油源岩分布面积达5×104km2,单层厚度一般为5~25m,累计厚度大都在10~50m之间,最厚可达80m以上。详细的有机地球化学分析... 鄂尔多斯盆地晚三叠世长7期发育了一套半深湖—深湖相优质油源岩,其有机质含量是延长组生油岩中最高的,这套油源岩分布面积达5×104km2,单层厚度一般为5~25m,累计厚度大都在10~50m之间,最厚可达80m以上。详细的有机地球化学分析资料表明,长7段优质油源岩形成于水体较深、盐度不高、水体分层不明显、还原的沉积环境,有机质来源以贫13C的湖生低等生物———藻类为主,干酪根类型为Ⅰ—Ⅱ1型,有机质丰度很高,残余有机碳含量一般为6%~14%,最高可达30%以上。并且有机质已达到成熟—高成熟演化阶段。油源岩相对较低的S1+S2含量、沥青“A”含量、饱/芳比值,说明其经过了强烈的排烃作用。这套优质油源岩的厘定对于在这一地区进一步开展石油勘探和深化认识低渗透储层的油藏成藏机理具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 优质油源岩 晚三叠世 有机质分子 碳同位素 鄂尔多斯盆地
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煤储层氧化增渗作用机理及应用 被引量:3
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作者 荆振华 潘松圻 +6 位作者 王小明 袁铭 李勇 刘恩涛 刘翰林 UNDERSCHULTZ Jim STEEL Karen 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3975-3989,共15页
氧化法提高煤储层渗透率(氧化增渗)是指利用氧化反应溶解煤层割理周围有机质,增加割理宽度,提高煤储层渗流能力的一种煤层气增产方法。选择澳大利亚Bowen盆地煤样为研究对象,针对不同煤样大小,利用多种自主组装实验及孔裂隙、渗透率、C... 氧化法提高煤储层渗透率(氧化增渗)是指利用氧化反应溶解煤层割理周围有机质,增加割理宽度,提高煤储层渗流能力的一种煤层气增产方法。选择澳大利亚Bowen盆地煤样为研究对象,针对不同煤样大小,利用多种自主组装实验及孔裂隙、渗透率、CT扫描等测试手段,系统阐述氧化增渗的作用机理及应用前景。研究结果显示:煤基质在多种氧化剂中存在不同程度的溶解、膨胀和破裂现象,对比多种工业常用氧化剂对煤样的氧化效果,认为次氯酸钠(NaClO)氧化能力较强,可有效提高样品孔隙度,增加裂隙宽度。岩心驱替实验证明氧化法主要提高煤储层水平方向渗透率,微米CT扫描对比驱替前后岩心图像发现NaClO可刻蚀割理表面,在扩大割理宽度的同时在煤基质中产生新的孔裂隙。煤中矿物与氧化剂无明显反应,盐酸去除矿物的煤样氧化反应显示煤中渗流通道宽度增加,但是覆压条件下渗透率下降,显示矿物在围压条件下发挥支撑作用,保证煤体结构完整性。同一煤样不同煤岩组分的氧化反应强度差异主要受其孔裂隙差异性控制,与煤分子结构相关性较小。上述研究证明:氧化法提高煤储层渗透率,作为一种新型储层改造技术,有助于丰富煤储层改造手段,提高煤层气采收率,同时补充煤氧化机理的理论认识,推动煤层气产业发展。 展开更多
关键词 渗透率 氧化法 煤储层 次氯酸钠 有机质分子结构 孔隙结构
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