[发明专利]一种基于红外光谱快速定量湖泊沉积中总有机碳的方法

说明书

本发明公开了一种基于红外光谱快速定量湖泊沉积中总有机碳的方法，包括以下步骤：(1)将湖泊沉积物冻干或烘干，并取出样品，研磨至低于200目，并在40±3℃的烘箱里放置2～3小时，去除样品中自由水；(2)将样品放入傅里叶变换红外光谱仪器测试专用的样品槽内，使样品量不超过样品槽的2/3，并用手上下抖动，使其自然平整，之后将样品槽放入仪器样品仓内，并调节样品仓的位置，使样品的光谱反射率达到最大值，即可开始测试，一个样品的测试时间为3分钟，测试结束后保存红外谱图；(3)对沉积物样品红外谱图中有机碳的C‑H键的不对称伸缩振动2924cm^‑1处进行鉴别，并用OMNIC8.0软件集合一阶导数计算出此峰的峰面积，利用总有机碳和该峰峰面积的定量关系计算出样品的总有机碳含量。

技术领域

本发明涉及一种基于红外光谱快速定量湖泊沉积中总有机碳的方法，属于环境领域。

背景技术

由于化石燃料的使用，大量的CO2进入大气中，导致全球变暖。而评估大气CO2的变化需要研究整个岩石圈、水圈、大气圈等多圈层碳的收支情况，即碳循环研究应运而生。在当前的国际地圈-生物圈研究计划(IGBP)中,碳循环是全球变化与陆地生态系统等多个核心计划中的重要研究内容,而陆地碳循环是全球碳循环的重要组成部分,在全球碳收支中占主导地位,研究陆地碳循环机制及其对全球变化的响应,是预测大气CO2含量及气候变化的重要基础,这已引起科学界的高度重视。

湖泊中生物通过光合作用等固定水体中的碳，并随着生物的死亡而埋藏到湖泊底泥中，最新的估算发现全球湖泊中每年埋藏约0.15Pg的碳，而每年人为活动导致的碳排放量约为10Pg，因此湖泊是全球重要的碳汇。而湖泊沉积物中有机碳的定量是估算湖泊碳汇能力的基础。另外，湖泊沉积的有机碳含量可反演沉积时期的生产力与气候变化，是一种常用的古气候古环境重建的替代性指标，广泛的应用于古气候学领域。因此湖泊沉积物中有机碳的定量测定工作有极大的科研和市场需求。

目前，湖泊沉积物中总有机碳的测试的传统方法为：将样品冻干并研磨至200目一下，称取0.2g样品，放入50ml离心管中，量取30ml约10％的盐酸浸泡约24小时使碳酸盐矿物完全溶解，之后在5000转离心机中离心10分钟，倒出上清液，使固液分离，重复清洗残留物3次，并在低于40摄氏度下烘干。将烘干的残留物研磨至粉末状，称取5-20mg的样品，用锡箔纸包裹，利用元素分析仪测试。整个过程步骤繁琐，前处理费时，测试费用较贵。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于红外光谱快速定量湖泊沉积中总有机碳的方法，前处理简单，测试方便，效率高。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种基于红外光谱快速定量湖泊沉积中总有机碳的方法，包括以下步骤：

(1)将湖泊沉积物冻干或烘干，并取出样品，研磨至低于200目，并在40±3℃的烘箱里放置2～3小时，去除样品的自由水；