Химия Карбона

Карбон (С) является одним из важнейших элементов в нашем мире, поскольку он используется как источник энергии почти для каждого живого организма. Если бы не углерод и некоторые другие элементы, на нашей планете вообще бы не существовало жизни.

Содержание углерода в человеческом организме составляет около 20 %, а для растений — примерно половину массы. Каждый организм использует углерод по-разному, но преимущественно для получения энергии.
В почве углерод играет огромную роль и непосредственно влияет на качество и плодородие почвы. Поэтому надо понимать такие важные процессы, как круговорот углерода в окружающей среде.

Одним из самых распространенных исследований карбона в почве является определение органического вещества. Известно, что в составе органического вещества почвы углерод составляет примерно 58 % (органический углерод). Он образуется в почве при разложении органических материалов и остатков живых организмов. Также углерод может находиться в составе неорганических минералов (чаще всего — карбонатов).

Стабильный углерод (или стабилизированный углерод) — это углерод, на который можно рассчитывать в течение от десятилетий до веков. То есть, стабильный углерод — это фракция, которая формируется благодаря микробной активности и постоянно присутствует в почве. Активность углерода в почве обусловлена активностью микроорганизмов, которые используют его для пищи и получения энергии (потому что именно стабильный углерод является самым доступным источником углерода для микробов).
Один из анализов на определение стабильного углерода связан с размером частиц почвы. Для проведения этого анализа используют очень мелкое сито (размер пор — 53 микрона или 0,053 миллиметра), через которое просеивают немного влажную почву. Все, что просеивается сквозь это сито настолько мелкое, что размерами совпадает с наименьшими частицами почвы — илом и глиной. Стабильный карбон, связанный с этими наименьшими частицами, также просеивается и проходит сквозь сито.

Для того, чтобы понять, как накапливается углерод в почве, выполняют анализ на содержание органического углерода в почве. Произведение содержания органического углерода в процентах и объемной плотности почвы равно количеству накопленного углерода:

C = С орг ∙ ρ ∙ h

С — Количество накопленного углерода (по объему), С орг — Органический углерод (%), ρ — Объемная плотность почвы (г/см3), h — Глубина (см).

Данная статья основана на информации, любезно предоставленной лабораторией Ward Laboratories, Inc.