Use of HPLC, Py-GCMS, FTIR methods in the studies of the composition of soil dissolved organic matter

• Autorzy: Rosa E. , Debska B. , Banach-Szott M. , Tobiasova E.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie HPLC, Py-GCMS i FTIR w badaniach składu rozpuszczalnej materii organicznej gleb

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study has determined the composition of dissolved organic matter in Luvisols, Fluvisols and Histosols using spectroscopic (FTIR) and chromatographic (HPLC and Py-GCMS) methods. It has been found that aliphatic hydrocarbons (linear) containing from 4 to 12 atoms of carbon constitute the dominant group of compounds included in the dissolved organic matter (DOC). The preparations isolated from Histosols and Luvisols demonstrated a higher proportion of hydrophobic fraction with a longer retention time probably containing more compounds with long-chain aliphatic and simple aromatic structure than the DOC of Fluvisols. The differences in infrared spectra are evident particularly in the wave number between 1650–1030 cm⁻¹. The DOC of Histosols is richer in aromatic compounds (range 1620 cm⁻¹) but the DOC of Luvisols and Fluvisols is richer in alkene chains and hydroxyl (OH) and methoxy (OCH₃) groups. The results showed differences in the composition of the DOM across the soils, caused their genesis.

PL

W pracy badano skład rozpuszczalnej materii organicznej (RMO) gleb (Luvisols, Fluvisols and Histosols) przy zastosowaniu metod spektroskopowych (FTIR) oraz chromatograficznych (HPLC i Py-GCMS). Stwierdzono, że dominującą grupą związków wchodzących w skład RMO są węglowodory alifatyczne (łańcuchowe) zawierające od 4 do 12 atomów węgla. Preparaty RMO wyizolowane z torfu i gleby płowej charakteryzujące się wyższym udziałem frakcji hydrofobowych o najdłuższym czasie retencji, zawierały najprawdopodobniej więcej związków o długich łańcuchach alifatycznych oraz proste struktury aromatyczne w porównaniu z RMO mady. Przebieg widm w podczerwieni wyraźnie wskazał różnicę w składzie badanych preparatów RMO, szczególnie w zakresie liczb falowych między 1650-1030 cm⁻¹. Preparaty RMO wyizolowane z torfu były bogatsze w związki aromatyczne (pasmo 1620 cm⁻¹) a frakcja RMO wyizolowana z gleby płowej i mady ciężkiej była bogatsza w łańcuchy alkenowe i grupy hydroksylowe (OH) i metoksylowe (OCH₃). Otrzymane wyniki badań wykazały różnice w składzie RMO pomiędzy glebami, wynikające z ich genezy.

Słowa kluczowe

EN

soil; organic matter; soil composition; analysis method; high performance liquid chromatography; Py-GCMS zob.pyrolysis gas chromatography mass spectrometry; dissolved organic matter; FTIR method; pyrolysis gas chromatography mass spectrometry

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Soil Science
• Rocznik: 2015
• Tom: 48
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.101-110,fig.,ref.

Twórcy

autor

Rosa E.

• Department of Environmental Chemistry, University of Science and Technology, Bernardynska 6 st., 85-029 Bydgoszcz, Poland

autor

Debska B.

• Department of Environmental Chemistry, University of Science and Technology, Bernardynska 6 st., 85-029 Bydgoszcz, Poland

autor

Banach-Szott M.

• Department of Environmental Chemistry, University of Science and Technology, Bernardynska 6 st., 85-029 Bydgoszcz, Poland

autor

Tobiasova E.

• Department of Pedology and Geology, Slovak University of Agriculture in Nitra, Tr.A.Hlinku 2, 949 76 Nitra, Slovak Republic

Bibliografia

• Aiken G.R.: Organic matter in ground water.[In:] G.R., Aiken, E.L., Kunansky, eds. Geological survey artificial recharge. Sacramento California. U.S.: Geological Survey, 2002.
• Bolan N.S., Adriano D.C., de la Luz M.: Dynamics and environmental significance of dissolved organic matter in soil. 3rd Australian New Zealand Soils Conference. Sydney, Australia, 2004.
• Borisover M., Lordian A., Levy G.J.: Geoderma, 179–180, 28, 2012.
• Carballo T., Gil M.V., Gomez X., Gonzalez-Andres F., Moran A.: Biodegradation, 19(8), 815, 2008.
• Cocozza C., Miano T.: Structural resolution of metal-humic acids interactions through deconvolution FT-IR spectroscopy. [In:] G., Davis, E.A., Ghabbour, eds. Proc. 11th IHSS Meeting. Boston, IHSS, 2002.
• Dębska B., Banach-Szott M., Dziamski A., Gonet S.S.: Chem. Ecol., 26, 49, 2010. DOI: 10.1080/02757540.2010.501027
• Dębska B., Drag M., Banach-Szott, M.: Soil Water Res., 2(2), 45, 2007.
• Dębska B., Drag M., Tobiasova E.: Pol. J. Environ. Stud., 21(3), 603, 2012.
• Donald R.G., Anderson D.W., Stewart J.W.B.: Soil Sci. Soc. Am. J., 57(6), 1611, 1993.
• Gonet S.S, Dębska B., Pakuła J: Zawartość węgla organicznego w glebach i nawozach organicznych. Wrocław, PTSH, 2002.
• Gonet S.S.: Properties of Humic Acids of Soils of Varied Fertilisation. Bydgoszcz, UTA, 1989.
• Huang Y., Eglinton G., Van der Hage E.R.E, Boon J.J., Bol R., Ineson P.: Eur. J Soil Sci., 49(1), 1, 1998. DOI: 10.1046/j.1365-2389.1998.00141.x
• Jankowski M.: Rola materii organicznej w kształtowaniu morfologii gleb i jej znaczenie dla systematyki gleb. In:] S.S. Gonet, M. Markiewicz, eds. Rola materii organicznej w środowisku. Wrocław, PTSH, 2007.
• Kalbitz K., Kaiser K.: Geoderma 113(3–4), 177, 2003. DOI: 10.1016/S0016-7061(02)00359-2.
• Kalbitz K., Kaiser K.: J. Plant Nutr. Soil Sci., 171(1), 52, 2008. DOI: 10.1002/jpln.200700043
• Kalbitz K., Schwesig D., Schmerwitz J., Kaiser K., Haumaier L., Glaser B., Ellerbrock R., Leinweber P.: Soil Biol. Biochem., 35(8), 1129, 2003.
• McCarthy J.F., Zachara, J.M.: Environ. Sci. Technol., 23(5), 496, 1989.
• Orlov D.S.: Humus Aids of Soils. Rotterdam, A.A. Balkema, 1986.
• Parlanti E., Wörz K., Geoffroy L., Lamotte M.: Org. Geochem., 31(12), 1765, 2000.
• Preuße G., Friedrich S., Salzer R.: Fresen. J. Anal. Chem., 368(2–3), 268, 2000. DOI: 10.1007/s002160000457.
• Sleighter R.L., Hatcher P.G.: Chemistry, 110(3–4), 140, 2008.
• Tan K.H.: Principles of Soil Chemistry. New York, Marcel Dekker Inc. 1998.
• Undurraga P.D., Zagal E.V., Sepulveda G.W., Valderrama N.V.: Chil. J. Agric. Res., 69(3), 445, 2009.
• White D., Yoshikawa K., Garland D.S.: Cold Reg. Sci. Technol., 35(1), 27, 2002.
• Woelki G., Friedrich S., Hanschmann G., Salzer R.: Fresen. J. Anal. Chem., 357(5), 548, 1997. DOI: 10.1007/s002160050211.

Identyfikatory

DOI

10.17951/pjss/2015.48.1.101