海洋沉积物中不同结合态无机碳的测定

    李学刚1 ,2 李 宁1 ,2 宋金明3 1

    1 (中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室,青岛266071) 2 (中国科学院研究生院,北京100039)

    摘 要 作为全球碳的重要源与汇的海洋沉积物,在碳循环中起着重要的作用。探讨沉积物中无机碳的行为

    对深入了解海洋碳循环具有重要意义。本研究根据沉积物中无机碳在不同溶剂中的溶解能力不同,利用顺序

    浸提法,将沉积物中的无机碳分为:NaCl 相B 、氨水相C、氢氧化钠相D 、盐酸羟胺相E 和盐酸相F。通过大

    量实验确定了不同相的最佳浸取条件。在Ⅰ～ Ⅲ相,分别将浸取剂和样品加入塑料离心管中,将离心管密封

    后放在震荡器上震荡2 h ,然后离心分离,并用水洗涤残渣,将洗涤液并入浸取液,最后用容量法测定其中的无

    机碳;在Ⅳ, Ⅴ相,将第Ⅲ步残渣转移到锥形瓶中,加入浸取剂后用高纯N2 将所产生的CO2 吹出,并用饱和

    Ba (OH) 2 溶液吸收,最后用容量法测定无机碳。该方法具有较好的精密度。

    关键词 无机碳,顺序浸提,海洋沉积物

    2003205207 收稿;2003210208 接受

    本文系中国科学院创新重大项目(No. KZCX12SW201208) 、国家杰出青年科学基金(No. 49925614) 以及中国科学院“百人计划”资助项目

    1 引 言

    海洋沉积物是全球碳的重要源与汇,在碳循环中起着重要的作用。海洋沉积物中的碳分为无机碳

    和有机碳,到目前为止,绝大部分研究集中于有机碳,很少涉及无机碳1 ～4 。而实际上,海洋沉积物中无

    机碳的含量往往要比有机碳高得多,特别是在近海。对无机碳的研究主要集中于总无机碳的含量及其

    分布5 ～7 。测定方法一般是采用HCl 或HAc 处理样品,测定被溶出的Ca 和Mg 含量,然后计算出碳酸

    盐的量8 ;也有的用元素分析仪或其它可以测定CO2 的仪器直接测定9 ,10 。事实上,沉积物中的碳酸盐

    可以形成多种矿物,这些矿物虽然都可以被盐酸破坏,但在自然条件下很难形成这样强的酸度。不同结

    合强度的碳酸盐在不同的pH 下被溶出的量不同,这些不同结合强度的无机碳在海洋碳循环中的作用

    也明显不同,所以鉴定这些不同结合强度的无机碳是研究海洋沉积物中无机碳在碳循环中作用的前提。

    海洋沉积物中的碳酸盐矿物主要有方解石、文石、白铅矿、角铅矿、菱锌矿、菱镁矿、菱锰矿和菱钴矿 ......