PARAFAC和FRI解析ISI中DOM分布 被引量：21

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作者 吕晶晶 龚为进 +6 位作者 窦艳艳 段学军 刘海芳 张列宇 席北斗 于水利 侯立安 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期2039-2047,共9页

利用平行因子分析(PARAFAC)和荧光区域积分(FRI)的方法解析三维荧光光谱(3D-EEMs),结合主成分分析、相关性分析、聚类分析和多元线性回归分析,研究了曝气预处理改良土壤渗滤系统(ISI)处理生活污水时溶解性有机物(DOM)的垂直分布特征.根... 利用平行因子分析(PARAFAC)和荧光区域积分(FRI)的方法解析三维荧光光谱(3D-EEMs),结合主成分分析、相关性分析、聚类分析和多元线性回归分析,研究了曝气预处理改良土壤渗滤系统(ISI)处理生活污水时溶解性有机物(DOM)的垂直分布特征.根据FRI分析,ISI中DOM可以分为5个荧光区域,包括3个类蛋白物质区域(Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ)和2个类腐殖质物质区域(Ⅲ、Ⅴ).沿着垂直方向向下,ISI中DOM有溶出的现象,导致总荧光区域积分体积(TOT)与TN、TP、NH_4^+-N、COD、TOC等都呈现显著负相关的关系,而与EC呈现显著正相关关系,其中荧光区域Ⅴ与NO_3^--N浓度呈显著正相关的关系,氮素去除与DOM组成之间关系密切.通过进一步做PARAFAC分析表明,可以从DOM中识别出四种荧光组分,分别为C1类富里酸类物质和C2、C3、C4类蛋白类物质.荧光组分浓度得分值F_(max)表明,ISI对物质降解由易到难依次为C2>C4>C1、C3,即类酪氨酸最易降解,其次为类色氨酸类物质和类富里酸类物质.根据多元线性回归分析,可以用F_(max)间接表征TN、TP和COD等水质指标的浓度. 展开更多

关键词 溶解性有机物 改良土壤渗滤 三维荧光光谱 荧光区域积分 平行因子分析

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汾河水库上游流域三维荧光光谱特性分析

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作者 王岩 孙晖 +3 位作者 杨晓宇 张峰 王朝旭 毛立波 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第10期2992-3000,共9页

有色溶解性有机质(CDOM)的污染特征解析对揭示水体碳氮循环机制、评估富营养化风险及制定精准防控策略具有重要意义。针对半干旱流域面源污染分散输入、源汇关系复杂的现状,本研究以汾河水库上游流域为对象,采用三维荧光光谱技术(EEM),... 有色溶解性有机质(CDOM)的污染特征解析对揭示水体碳氮循环机制、评估富营养化风险及制定精准防控策略具有重要意义。针对半干旱流域面源污染分散输入、源汇关系复杂的现状,本研究以汾河水库上游流域为对象,采用三维荧光光谱技术(EEM),结合荧光区域积分法(FRI)和平行因子分析(PARAFAC)模型,系统解析了夏秋两季36个干支流断面CDOM的组成、来源及时空分异规律。结果表明:流域内CDOM包含五类特征峰,其中类腐殖质(A、M、C峰)主导农业面源污染,类蛋白峰(T、B峰)显著表征生活污水与畜禽养殖废水输入。FRI分析显示,夏季类腐殖质占比达58.28%;秋季类腐殖酸占比骤降至19.37%,类富里酸(29.80%)与色氨酸类蛋白(28.28%)占比上升。PARAFAC模型提取出三类组分:类腐殖质C1(Ex/Em=255(315)/415 nm)、C2(Ex/Em=255(360)/470 nm)及类蛋白C3(Ex/Em=225(280)/340 nm);流域CDOM组成以类腐殖质类物质为主导,秋季类蛋白质类物质占比升高。荧光参数(FI、HIX、BIX)进一步验证了CDOM季节分异机制,夏秋两季都以陆源输入为主,秋季微生物活动贡献增强。研究结果为半干旱流域水质动态监测与面源污染精准管控提供了科学依据。 展开更多

关键词 汾河水库上游流域 有色溶解性有机质(CDOM) 三维荧光光谱(EEM) 荧光区域积分(fri) 平行因子分析(PARAFAC)

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基于三维荧光光谱的黄河下游某城市溢流污染源解析

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作者 张贵鹏 袁鹏 +3 位作者 刘佳驹 胡成 李亚峰 杨康达 《环境科学研究》 北大核心 2025年第11期2422-2430,共9页

为了揭示黄河流域溢流污染各个阶段的特征与污染物迁移规律,以黄河流域濮阳市华龙区马颊河沿岸某合流制排水分区为研究对象,系统开展地表径流及溢流污水污染指标的实时监测与分析,并采用平行因子分析法(PARAFAC)与荧光区域积分法(FRI)... 为了揭示黄河流域溢流污染各个阶段的特征与污染物迁移规律,以黄河流域濮阳市华龙区马颊河沿岸某合流制排水分区为研究对象,系统开展地表径流及溢流污水污染指标的实时监测与分析,并采用平行因子分析法(PARAFAC)与荧光区域积分法(FRI)对溢流污水中溶解有机物(DOM)的三维荧光光谱(Excitation Emission Matrix Spectra,EEMs)特征进行解析。结果表明:①地表径流和溢流污水污染指标浓度达到峰值的时间均滞后于降雨强度达到峰值的时间,这与地表径流的汇流时间以及污水在管道中的输送时间密切相关。②光谱特征分析显示,溢流污水中DOM主要由两类腐殖质类物质与类色氨酸组分构成,两类腐殖质类物质分别来源于管道沉积物和地表径流,类色氨酸组分则来自生活污水,其中源自管道沉积物内源输入的类腐殖质成分占比高达65%。研究显示,溢流污水中DOM具有较强的生物活性,其来源主要为管道沉积物经冲刷后发生再悬浮释放的过程。 展开更多

关键词 黄河流域 平行因子分析 荧光区域积分 溯源 溢流污水

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水化学离子对溶解有机物三维荧光光谱影响及分类预处理方法 被引量：1

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作者 雷宏军 杨光 +6 位作者 潘红卫 王逸飞 易军 王珂珂 王国豪 童文彬 史利利 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期134-140,共7页

三维荧光光谱在水环境原位监测领域具有广阔的应用前景。但由于其预处理方法简单,不能完全排除水环境中水化学离子的干扰,会降低水质识别结果的准确性。目前尚无相关研究对这种干扰情况进行分类。为定量解释天然水环境中水化学离子对溶... 三维荧光光谱在水环境原位监测领域具有广阔的应用前景。但由于其预处理方法简单,不能完全排除水环境中水化学离子的干扰,会降低水质识别结果的准确性。目前尚无相关研究对这种干扰情况进行分类。为定量解释天然水环境中水化学离子对溶解性有机质(DOM)荧光特性的干扰,本研究以腐殖酸为研究对象,设置不投加离子为对照,其他样品中分别投加3种离子浓度(1-100mg·L^(-1))的9种水化学离子(Na^(+)、 Cl^(-)、 NO_(3)^(-)、 Ca^(2+)、 Mg^(2+)、 K^(+)、 CO_(3)^(2-)、 HCO_(3)^(-)、 SO_(4)^(2-))。通过平行因子法和区域积分法对不同离子浓度下DOM荧光光谱数据进行解析,得到水化学离子对DOM荧光特性(荧光区域积分、组分最大荧光强度、荧光参数)的影响。根据对荧光特性的影响程度,采用系统聚类分类方法,将水化学离子的干扰作用分为三类:第一类(10、 100 mg·L^(-1)CO_(3)^(2-)),增强;第二类(10、 100 mg·L^(-1)SO_(4)^(2-)和100 mg·L^(-1)NO_(3)^(-)),减弱;第三类(1、 10 mg·L^(-1)NO-3、未添加离子、 1 mg·L^(-1)CO_(3)^(2-)、SO_(4)^(2-)和1、 10、 100 mg·L^(-1)Ca^(2+)、 Mg^(2+)、 K^(+)、 HCO_(3)^(-)、 Na^(+)、 Cl^(-)),无显著影响。结果表明,当天然水环境中的水化学离子属于第三类离子时,可采用三维荧光光谱进行水环境监测。在其他情况下,应优先考虑在预处理过程中去除水化学离子干扰的方法,例如离子回旋共振质谱法等;或者加强三维荧光光谱技术与其他技术的联合,在减少单一技术局限性的同时,获得更全面的信息。该研究为还原真实荧光光谱提供了数据基础,为三维荧光与其他技术的联合应用提供科学依据。 展开更多

关键词 溶解性有机质 三维荧光光谱 水化学离子 荧光区域积分 平行因子分析

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海拔梯度上川西高山土壤溶解性有机质(DOM)光谱特征 被引量：18

5

作者 秦纪洪 王姝 +3 位作者 刘琛 孙辉 唐翔宇 刘堰杨 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期4321-4328,共8页

采用三维激发发射矩阵荧光光谱、平行因子分析(EEM-PARAFAC)和荧光区域积分方法(FRI),研究川西高原3200~4000m高寒土壤DOM特征及其在海拔梯度上变化规律.结果表明,高寒土壤DOC含量为0.47~0.81g/kg,随着海拔梯度的升高而呈增加趋势,表层... 采用三维激发发射矩阵荧光光谱、平行因子分析(EEM-PARAFAC)和荧光区域积分方法(FRI),研究川西高原3200~4000m高寒土壤DOM特征及其在海拔梯度上变化规律.结果表明,高寒土壤DOC含量为0.47~0.81g/kg,随着海拔梯度的升高而呈增加趋势,表层土中含量多高于亚表层土;土壤中DOM组分均呈5个组分,即芳香蛋白类物质I(酪氨酸类,Peak I)、芳香蛋白类物质II(BOD5,Peak II)、富里酸类(Peak III)、微生物代谢产物(色氨酸类,Peak IV)和腐殖酸类(大分子腐殖酸,Peak V);高山土壤DOM中以富里酸类有机质和腐殖酸类有机质组分为主,FRI值均随着海拔的升高而降低..川西高山土壤DOM荧光特征参数(荧光指数FI、自生源指数BIX、腐殖化指数HIX、新鲜度指数β:α)表明,土壤DOM的稳定性随着海拔升高而降低,生物有效性随着海拔升高而升高.因此,气候变暖可能将导致高海拔土壤DOM分解加剧而含量降低,但稳定性升高. 展开更多

关键词 高寒土壤 三维荧光 溶解性有机质 平行因子分析 荧光区域积分

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光谱校正对溶解有机物三维荧光光谱特征影响 被引量：9

6

作者 吴华勇 周泽宇 +2 位作者 王洪涛 陆文静 孙晓杰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3044-3048,共5页

在三维荧光光谱(EEM)测定中,由仪器直接记录的光谱(称为未校正光谱)由于受荧光光度计光源灯或探测器等波长特性的影响,并不是荧光物质本身的真实光谱,研究了光谱校正对腐殖酸和色氨酸EEM光谱特征以及传统寻峰法和新兴FRI分析法结果的影... 在三维荧光光谱(EEM)测定中,由仪器直接记录的光谱(称为未校正光谱)由于受荧光光度计光源灯或探测器等波长特性的影响,并不是荧光物质本身的真实光谱,研究了光谱校正对腐殖酸和色氨酸EEM光谱特征以及传统寻峰法和新兴FRI分析法结果的影响,结果表明:校正后,Ex/Em=220～450/250～500nm范围内荧光强度降低,Em<250nm范围内荧光强度增大,腐殖酸荧光峰明显"蓝移"。基于寻峰法的荧光指数(FI)和腐殖化指数(HIX)明显减小,自生源指数(BIX)略增;基于FRI分析法的反映各区域标准体积百分比PⅠ,n,PⅡ,n和PⅢ,n明显上升,而PⅣ,n和PⅤ,n显著下降。因此,进行光谱校正是获得真实光谱谱图及光谱特征不可或缺的一部分。 展开更多

关键词 溶解性有机物 三维荧光光谱 光谱校正 荧光指数 fri分析法

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人工湿地中水溶性有机物三维荧光光谱特性的分析 被引量：15

7

作者 吕晶晶 张列宇 +2 位作者 席北斗 侯立安 李明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2212-2216,共5页

采用三维荧光技术,结合荧光区域一体化积分的分析方法,研究了一个表面流+垂直流复合人工湿地处理两条污染河流废水中水溶性有机物的荧光特征变化,结果表明:(1)该人工湿地中水溶性有机物腐殖质的主要来源为生物代谢输入而非陆源输入;(2)... 采用三维荧光技术,结合荧光区域一体化积分的分析方法,研究了一个表面流+垂直流复合人工湿地处理两条污染河流废水中水溶性有机物的荧光特征变化,结果表明:(1)该人工湿地中水溶性有机物腐殖质的主要来源为生物代谢输入而非陆源输入;(2)在表面流人工湿地的后段,部分类蛋白类物质转化为类富里酸类物质,表明经过表面流人工湿地处理之后,水溶性有机物的组成成分发生显著变化,并且有机物结构趋于稳定。而垂直流人工湿地对类腐殖酸物质峰具有明显的削弱作用;(3)表面流人工湿地对水溶性有机物的结构转化意义重大,可以显著提高水溶性有机物的稳定性。表面流+垂直流的复合人工湿地工艺对水溶性有机物具有良好的去除效果。 展开更多

关键词 水溶性有机物 三维荧光技术 复合人工湿地 荧光区域一体化积分

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溶解性有机物研究中三维荧光光谱分析的应用 被引量：61

8

作者 陈诗雨 李燕 李爱民 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期64-68,73,共6页

三维荧光光谱广泛应用于溶解性有机物(DOM)的表征,然而,荧光图谱中多种荧光组分相互重叠使得荧光激发发射矩阵数据难以进一步处理,导致对相应的荧光组分定性定量表征、来源追溯及与特定环境行为之间相关关系的分析造成困难。综述了传统... 三维荧光光谱广泛应用于溶解性有机物(DOM)的表征,然而,荧光图谱中多种荧光组分相互重叠使得荧光激发发射矩阵数据难以进一步处理,导致对相应的荧光组分定性定量表征、来源追溯及与特定环境行为之间相关关系的分析造成困难。综述了传统峰值法、荧光区域积分法及平行因子分析法等三维荧光光谱的数据分析方法,并对近年来发展的高效液相色谱/高效体积排阻色谱与平行因子联用的方法进行了介绍,在此基础上比较总结了各方法的优缺点及适用范围,展望了三维荧光光谱分析的发展方向。 展开更多

关键词 三维荧光光谱 溶解性有机物 区域积分 平行因子分析

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溶解性有机物对土壤中农药残留与分布影响的光谱学研究(英文) 被引量：4

9

作者 雷宏军 潘红卫 +2 位作者 韩宇平 刘鑫 徐建新 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1926-1932,共7页

溶解性有机物(DOM)通过吸附、竞争吸附、增溶、加速降解等作用影响着农药在土壤环境中的行为,对土壤生态系统及地下水环境的污染与风险产生重要影响。目前多数研究集中在高浓度DOM对农药残留的短效影响。因此,对天然土壤中DOM及其组分... 溶解性有机物(DOM)通过吸附、竞争吸附、增溶、加速降解等作用影响着农药在土壤环境中的行为,对土壤生态系统及地下水环境的污染与风险产生重要影响。目前多数研究集中在高浓度DOM对农药残留的短效影响。因此,对天然土壤中DOM及其组分对农药环境行为的研究具有重要的现实意义。该研究通过对具有较长农药使用年限的污染场地调查,利用三维激发-发射荧光光谱矩阵技术,结合荧光区域积分方法对天然土壤DOM进行定量化表征,在此基础上分析低浓度天然DOM对农药残留的长期影响。结果表明:(1)天然DOM组分对大多数有机氯农药在土壤中的环境行为影响较小,但对γ-HCH、p,p’-DDE等少数农药的影响较为显著。(2)不同DOM组分对不同种类的农药影响机制不同。其中,代表DOM组分中的酪氨酸含量的荧光区域积分与γ-HCH,p,p’-DDE之间均呈显著的负相关性(p<0.05),代表DOM中微生物降解副产物组分的荧光区域积分与七氯以及代表DOM中胡敏酸大分子组分含量的荧光区域积分与环氧七氯之间均呈显著正相关性(p<0.05),表明在土壤中长期作用过程中,DOM不同组分对不同种农药的影响不同。(3)土壤有机质的腐殖化程度对土壤中农药残留的影响较小。本研究首次利用三维荧光谱与区域积分技术研究了土壤中溶解性有机物不同组分对农药的环境行为的影响作用,对研究农药在土壤和地下水环境中的迁移转化机制提供了一种新的研究思路。 展开更多

关键词 土壤 DOM 农药残留 三维荧光光谱 荧光区域积分

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洱海水-陆界面溶解性有机氮组成结构及生物有效性-以永安江为例 被引量：7

10

作者 李艳平 王圣瑞 +2 位作者 赵海超 张莉 张蕊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1189-1197,共9页

利用紫外与三维荧光光谱技术,研究了洱海水-陆界面溶解性有机氮(DON)组成结构及生物有效性特征,并探讨了其对湖泊水质影响。结果表明:(1)水-陆界面经由永安江输入洱海DON浓度在0.25~1.39mg·L^(-1)之间,从河流到湖内以夏秋两季DON... 利用紫外与三维荧光光谱技术,研究了洱海水-陆界面溶解性有机氮(DON)组成结构及生物有效性特征,并探讨了其对湖泊水质影响。结果表明:(1)水-陆界面经由永安江输入洱海DON浓度在0.25~1.39mg·L^(-1)之间,从河流到湖内以夏秋两季DON浓度较高;经由永安江输入洱海DON负荷量在0.48~2.34t之间,其中以夏季DON负荷量最高,表明经由入湖河流输入洱海的DON对洱海水质影响潜在风险较大,尤其夏季明显。(2)水-陆界面经由永安江输入洱海的DON组成主要以类腐殖质物质为主,永安江沿程到湖内衰解特征明显且生物有效性为15.27%,而类蛋白和可溶性微生物代谢产物则出现不同程度累积,累积率分别为42.00%和20.68%;DON组分的分子腐殖化程度经由永安江到洱海湖内呈渐降趋势且降低了14.97%。同时,分子芳香环取代基从以脂肪链为主逐渐向以羰基、羧基、羟基、酯类为主转变,尤其在夏季表现明显。(3)水-陆界面经由永安江输入洱海DON组成特征参数(P_((Ⅲ+Ⅴ,n))/P_((Ⅰ+Ⅱ,n))和A_(253)/A_(203)值)与其不同形态氮含量显著相关(R^2=0.64~0.74,P<0.1,P<0.05),即永安江输入洱海DON结构影响其生物有效性;水-陆界面DON不同结构特征参数与水质呈显著正相关(R=0.82~0.96,p<0.05,p<0.01),表明水-陆界面经由永安江入湖DON组成结构及生物有效性对洱海水污染有一定贡献,尤其在夏季受陆源等人类活动影响较大时,影响更为突出;由此可见,洱海水-陆界面经由永安江入湖DON组成结构变化(如P_((Ⅲ+Ⅴ,n))/P_((Ⅰ+Ⅱ,n)),A_(253)/A_(203))可在一定程度上反映洱海水质状况。 展开更多

关键词 洱海水-陆界面 溶解性有机氮 生物有效性 荧光区域积分

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地下土壤渗滤系统中溶解性有机物组成及变化规律研究 被引量：8

11

作者 王丽君 刘玉忠 +3 位作者 张列宇 席北斗 夏训峰 刘亚茹 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2123-2127,共5页

研究采用直径为30cm,高200cm的土柱模拟地下土壤渗滤系统,在水力负荷为4cm.d-1的运行条件下,综合利用三维荧光光谱技术(3D-EEM)及区域一体化(FRI)分析法研究取自地下土壤渗滤系统中不同深度处的溶解性有机物的组成及结构变化规律发现:(1... 研究采用直径为30cm,高200cm的土柱模拟地下土壤渗滤系统,在水力负荷为4cm.d-1的运行条件下,综合利用三维荧光光谱技术(3D-EEM)及区域一体化(FRI)分析法研究取自地下土壤渗滤系统中不同深度处的溶解性有机物的组成及结构变化规律发现:(1)不同深度处的溶解性有机物(DOM)组成不同,进水及0.50m处的DOM主要由类蛋白质组成,而其余DOM中占主导地位的物质是类腐殖酸。(2)在有机污染物降解的过程中,DOM稳定性逐渐增强,而且在此过程中部分难降解有机物可以被去除。(3)增加地下土壤渗滤系统的深度不仅可以有效降低有机污染物浓度,而且可以提高出水DOM的稳定性。 展开更多

关键词 三维荧光光谱 区域一体化分析法 溶解性有机物 地下土壤渗滤系统

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三维荧光光谱解析城市污水有机物的去除特征 被引量：14

12

作者 李海波 孙晨 +4 位作者 刘晓玲 田智勇 向连城 王思宇 周北海 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2371-2379,共9页

利用荧光区域积分结合物料平衡计算及多元直接梯度分析,考察强化除磷-硫自养系统对低COD/TN比市政污水中有机物、氮和磷污染物的去除特性.结果表明,在进水COD/TN比为4.5~6.0的条件下,强化除磷-硫自养系统出水中的TN、NH4＋-N和TP浓度分... 利用荧光区域积分结合物料平衡计算及多元直接梯度分析,考察强化除磷-硫自养系统对低COD/TN比市政污水中有机物、氮和磷污染物的去除特性.结果表明,在进水COD/TN比为4.5~6.0的条件下,强化除磷-硫自养系统出水中的TN、NH4＋-N和TP浓度分别降至1.31、1.11和0.23mg/L,其去除率分别达到了96.3%、96.0%和86.9%.强化除磷-硫自养系统对荧光区域Ⅰ~Ⅴ标准积分体积的去除率分别为73.7%、64.3%、50.6%、61.3%和28.1%.物料平衡计算表明,非曝气区对荧光区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ的物质有明显的去除效果;好氧区对荧光区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的物质有明显的去除效果.多元直接梯度分析表明,磷的释放过程可能与溶解性微生物代谢产物荧光区中的有机物相关,而自养的硝化反应、吸磷过程和有机物的去除可在好氧区达到统一. 展开更多

关键词 低COD/TN比市政污水 溶解性有机物 荧光区域积分 物料平衡 多元直接梯度分析

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水分梯度下若尔盖高寒泥炭地土壤可溶性有机质光谱特征 被引量：6

13

作者 王姝 秦纪洪 +4 位作者 谢冰心 刘琛 陈玉雯 唐翔宇 孙辉 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期676-685,共10页

川西高寒泥炭地是中国乃至全球最大的高寒土壤碳库之一,目前正经历着干旱化和植被退化的影响。水溶性有机质(DOM)是有机碳中活性较高的组分,对土壤碳动态平衡乃至源汇转换具有重要意义,同时也是联系陆地土壤和水生生态系统之间碳交换的... 川西高寒泥炭地是中国乃至全球最大的高寒土壤碳库之一,目前正经历着干旱化和植被退化的影响。水溶性有机质(DOM)是有机碳中活性较高的组分,对土壤碳动态平衡乃至源汇转换具有重要意义,同时也是联系陆地土壤和水生生态系统之间碳交换的主要载体,对水环境质量有重要影响。为了解干旱化对若尔盖高寒泥炭地土壤可溶性有机质含量及结构特征的影响,以四川省阿坝藏族羌族自治州若尔盖县高寒泥炭地不同水分环境下表层土壤(0-10cm)水溶性有机质(DOM)为对象,采用三维激发发射矩阵荧光光谱、平行因子分析(EEM-PARAFAC)以及荧光区域积分(FRI)等方法,对其数量和光谱学特征进行了比较研究。结果表明:(1)随着土壤干旱化程度加深,若尔盖泥炭地土壤总有机碳和水溶性有机碳含量而显著降低,降低程度分别为55.36%、28.77%;(2)川西高寒泥炭地DOM的荧光光谱特征参数表明,DOM的芳香性与腐殖化程度随着水分的增加而降低,土壤DOM稳定性降低,微生物可利用性降低;(3)平行因子分析结果显示若尔盖泥炭地土壤DOM中以小分子类腐殖质组分载荷最高,微生物活动和转化过程中蛋白物质类组分最低;(4)高原泥炭地土壤DOM中富里酸类有机质和腐殖酸类有机质占比最高,漫岗草甸土壤中腐殖酸占比高于湿地土壤,而湿地土壤富里酸组分占比高于漫岗草甸土壤。总之,若尔盖湿地干旱化将导致泥炭地土壤碳含量显著性降低,可能导致土壤有机碳将大规模排放。 展开更多

关键词 高寒泥炭地 三维荧光 可溶性有机质 平行因子分析 荧光区域积分 若尔盖湿地

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三维荧光光谱法解析光电-Fenton降解印染废水有机物的过程 被引量：3

14

作者 刘松 孙梅香 +2 位作者 张利 刘会应 戴捷 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第34期174-179,共6页

采用三维荧光光谱技术结合荧光区域积分(FRI)法,研究光电-Fenton在处理印染废水过程中有机污染物的降解规律。结果表明,印染废水光谱图中芳香蛋白类物质荧光峰、可见区类富里酸荧光峰和类色氨酸荧光峰,经光电-Fenton处理30 min后,荧光... 采用三维荧光光谱技术结合荧光区域积分(FRI)法,研究光电-Fenton在处理印染废水过程中有机污染物的降解规律。结果表明,印染废水光谱图中芳香蛋白类物质荧光峰、可见区类富里酸荧光峰和类色氨酸荧光峰,经光电-Fenton处理30 min后,荧光强度有明显的降低;60 min后全部消失。类腐殖酸物质较难处理,90 min后其特征荧光峰才消失;且废水COD值与荧光峰强度下降趋势一致。荧光区域积分标准体积也在不断变化;最具特殊性质的区域Ⅲ,其积分标准体积由原水的8 888 932.286 au·nm^2,经30 min处理后增长为11 228 985.07 au·nm^2;60 min后却降为9 015 566.765 au·nm^2,150 min后降到6 016 494.599 au·nm^2,总体呈先增后降的变化规律,推测为部分高分子难降解污染物在处理过程中存在被转化为小分子物质的过程。区域积分标准体积组成代表同一时刻出水中各类有机物所占比例的情况,与区域Ⅱ具有相同变化趋势的区域Ⅰ由原水0.103 4的占比先上升到0.153 0;而后下降,150 min后降为0.076 5;而区域Ⅴ则由原水中0.120 1的占比先下降到90 min后的0.098 5,而后增加,150 min后增加到0.119 6。 展开更多

关键词 光电-Fenton 印染废水 三维荧光光谱 荧光区域积分(FIR)

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基于分子量分布的生活污水荧光光谱研究 被引量：3

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作者 刘文 严小东 +3 位作者 吴曼 孙梅香 刘会应 戴捷 《湖北农业科学》 2016年第4期872-876,954,共6页

采用超滤及微滤膜法对生活污水进行分级,以荧光光谱为基本分析手段,结合荧光区域积分（FRI）法研究不同分子量区间组分的荧光特性。结果表明,不同分子量区间水样的同步荧光光谱图（SFS）中均含有3类荧光峰,分别为类蛋白质峰、类富里酸... 采用超滤及微滤膜法对生活污水进行分级,以荧光光谱为基本分析手段,结合荧光区域积分（FRI）法研究不同分子量区间组分的荧光特性。结果表明,不同分子量区间水样的同步荧光光谱图（SFS）中均含有3类荧光峰,分别为类蛋白质峰、类富里酸峰及类腐殖酸峰,其中类蛋白质峰荧光最强;类蛋白质、类腐殖酸及类富里酸的SFS区间积分强度大小顺序为类蛋白质区域〉类腐殖酸区域〉类富里酸区域,表明生活污水中蛋白质含量最高,腐殖酸次之,富里酸最少;各水样三维荧光光谱（EEM）图中主要存在4类荧光峰,分别为Peak T1、Peak T2、Peak A、Peak C,其中类蛋白质峰强度明显强于类腐殖酸;荧光区域积分（FRI）分析表明,类蛋白质占总标准体积60%~70%,进一步表明蛋白质为水体有机物的主要成分;膜孔径越小,类腐殖酸含量越高,腐殖化程度越高。 展开更多

关键词 有机物 分子量分布 荧光光谱 荧光区域积分

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中试改良A^2O工艺中溶解性有机物的去除特性 被引量：1

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作者 李海波 王思宇 +4 位作者 孙晨 田智勇 向连城 刘晓玲 周北海 《河北科技大学学报》 CAS 2016年第3期294-301,共8页

为了保证国电沈阳北部污水处理厂的运行效果,基于三维荧光光谱技术,结合荧光区域积分及物料平衡计算,考察了中试改良A2O工艺中溶解性有机物的降解规律。结果表明,改良A2O工艺进水中的荧光物质主要以类蛋白物质为主,并含有少量的类富里... 为了保证国电沈阳北部污水处理厂的运行效果,基于三维荧光光谱技术,结合荧光区域积分及物料平衡计算,考察了中试改良A2O工艺中溶解性有机物的降解规律。结果表明,改良A2O工艺进水中的荧光物质主要以类蛋白物质为主,并含有少量的类富里酸物质。经荧光区域积分分析,改良A2O工艺对荧光区域Ⅰ,Ⅱ,Ⅳ标准积分体积的去除率分别为81.5%,54.0%和63.4%,而荧光区域Ⅲ,Ⅴ的标准积分体积去除率相对较小,分别为30.2%和27.8%。物料平衡计算表明,预缺氧区和厌氧区主要对荧光区域Ⅰ,Ⅳ所代表的物质有去除效果;缺氧区对荧光区域Ⅰ所代表的物质有去除效果;而好氧区则对各荧光区域所代表的物质均有去除效果。此外,荧光区域Ⅳ的标准积分体积与溶解性化学需氧量(SCOD)具有良好的线性相关性,其相关性系数为0.991 1,荧光区域Ⅳ的变化最能有效代表改良A2O系统中SCOD的变化趋势。 展开更多

关键词 环境保护工程 市政污水 三维荧光(EEM) 区域积分(fri) 物料平衡 改良A2O

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C/N对以消化污泥为碳源的反硝化效果影响 被引量：5

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作者 郭亮 刘元军 +2 位作者 赵悦 韩英越 郭一丁 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期93-98,共6页

利用初沉池污泥发酵液作为反硝化碳源可实现污泥减量化和资源化,同时可解决污水处理中碳源不足的问题。本研究在C/N为9,8,7,6,5,4,3的条件下,探究了NO-3—N和NO-2—N浓度在反硝化进程中的变化,以及SCOD、VFAs、蛋白质和总糖的利用效率,... 利用初沉池污泥发酵液作为反硝化碳源可实现污泥减量化和资源化,同时可解决污水处理中碳源不足的问题。本研究在C/N为9,8,7,6,5,4,3的条件下,探究了NO-3—N和NO-2—N浓度在反硝化进程中的变化,以及SCOD、VFAs、蛋白质和总糖的利用效率,同时采用三维荧光光谱技术(EEM)结合积分区域法(FRI),分析进出水中各类有机物组分所占比例及利用情况。结果表明,最佳C/N为5,此时NO-3—N的去除率为98.7%,出水中NO-2—N浓度仅为0.2mg/L,SCOD浓度仅为38.2mg/L。初沉污泥发酵液含有大量的VFAs,利用率达96%以上。 展开更多

关键词 初沉污泥 反硝化 有机碳源 发酵 脱氮 积分区域法

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ClO2预氧化高藻水过程中DOM三维荧光特征变化分析 被引量：6

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作者 范功端 林辉 +1 位作者 罗静 许仁星 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1792-1797,共6页

为探明饮用水处理中ClO2预氧化高藻水过程DOM三维荧光特征的变化规律,采用三维荧光光谱研究了ClO2预氧化过程藻类胞内外溶解性有机物组分变化,并通过荧光体积积分法定量分析了DOM组分变化规律。结果表明,高含铜绿微囊藻原水的IOM荧光特... 为探明饮用水处理中ClO2预氧化高藻水过程DOM三维荧光特征的变化规律,采用三维荧光光谱研究了ClO2预氧化过程藻类胞内外溶解性有机物组分变化,并通过荧光体积积分法定量分析了DOM组分变化规律。结果表明,高含铜绿微囊藻原水的IOM荧光特征光谱有4个较为明显的荧光峰,主要为类酪氨酸类物质与类色氨酸类等代表的蛋白类荧光峰、腐殖酸类荧光峰、富里酸类荧光峰及可溶性微生物代谢产物峰,占比分别为14.52%,48.27%,16.22%和20.99%;而EOM荧光特征光谱只有1个较为明显的荧光峰,主要为可溶性微生物代谢产物,占比为63.14%,藻类有机物主要含在IOM中。在经过0.5mg·L^-1的ClO2预氧化后,3min内叶绿素a的去除率达到73.58%,IOM中以氨基酸、蛋白质及富里酸为代表的Ⅰ区、Ⅱ区及Ⅲ区物质释放至胞外并被ClO2氧化为类腐殖质。随着ClO2预氧化的进行,藻细胞不断破裂,IOM释放到水中,造成胞外EOM总响应值的提高,即EOM总响应值增加了54.89%,而IOM总响应值降低了51.50%。因此,饮用水处理高藻水时应该特别注意藻细胞IOM的释放,应选用合适氧化时间,在保证除藻效果良好的情况下,尽可能减少IOM的释放;该研究将为饮用水预氧化除藻及藻类消毒副产物的控制提供一定的理论基础和科学依据。 展开更多

关键词 三维荧光光谱 高藻水 CLO2 DOM 荧光体积积分法

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猪粪与秸秆协同发酵产热及溶解性有机质的转化特征 被引量：6

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作者 王锦彪 杨立中 +1 位作者 张列宇 席北斗 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期194-201,共8页

采用量热计法和三维荧光光谱,分别对猪粪发酵产热不同阶段温度、热值以及溶解性有机质(DOM)的转化特征进行了研究.结果表明:在不同C/N(猪糞与芦苇秸秆物料配比)的4组发酵产热试验中,纯猪粪发酵产热温度高于室温时间达到60 d,累积热量损... 采用量热计法和三维荧光光谱,分别对猪粪发酵产热不同阶段温度、热值以及溶解性有机质(DOM)的转化特征进行了研究.结果表明:在不同C/N(猪糞与芦苇秸秆物料配比)的4组发酵产热试验中,纯猪粪发酵产热温度高于室温时间达到60 d,累积热量损失最多达8.862 kJ/g,是增温技术最为理想的配比;随着发酵产热的进行,纯猪粪发酵产热样品中类蛋白化合物荧光比值(P1,n+P2,n,0.625～0.546)逐渐减少,类富里酸物质荧光比值(P3,n,0.140～0.173)与类胡敏酸物质荧光比值(P5,n,0.051～0.097)逐渐增多,腐殖化程度逐渐加强,但是与其他各组相比其腐殖酸类物质增加最少,腐殖化程度最低;不同C/N物料产热过程中,尽管不同区域的荧光强度与热值的相关性不同,但不同C/N物料释放的热量均来源于微生物对简单有机化合物的分解. 展开更多

关键词 猪粪产热 增温 三维荧光光谱 荧光区域体积积分(fri)

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新疆艾比湖流域枯、丰水期三维荧光光谱特性及其与水质的关系 被引量：12

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作者 王迪 张飞 +3 位作者 张兆永 张海威 朱世丹 张贤龙 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期483-495,共13页

以艾比湖流域主要入湖河流为研究对象,在5月(丰水期)和8月(枯水期)分别沿博尔塔拉河(博河)和精河进行采样,采用平行因子模型(PARAFAC)和三维荧光区域积分法对水体三维荧光特性进行研究并对其与水质的关系在枯、丰水期下的变化进行探讨.... 以艾比湖流域主要入湖河流为研究对象,在5月(丰水期)和8月(枯水期)分别沿博尔塔拉河(博河)和精河进行采样,采用平行因子模型(PARAFAC)和三维荧光区域积分法对水体三维荧光特性进行研究并对其与水质的关系在枯、丰水期下的变化进行探讨.结果表明①河流DOM在枯水期与丰水期都含有C1(240、425 nm)UVC类腐殖质,C2(225、290 nm)紫外区内络氨酸类有机物,C3(230/280、330 nm)蛋白类有机物,C4(265、260 nm)腐殖质类共4种组分.通过对水体三维荧光进行区域积分可以看出DOM荧光成分的占比在不同时期的变化.博河在枯水期时EEM光谱中的区域Ⅲ富里酸含量低于丰水期,枯水期时区域Ⅱ芳香类蛋白质、区域Ⅳ可溶性微生物代谢物以及区域Ⅴ类腐殖质酸高于丰水期;对于精河来说,区域Ⅱ芳香类蛋白质和区域Ⅳ可溶性微生物代谢物在枯水期的含量高于丰水期,区域Ⅲ富里酸和区域Ⅴ类腐殖质酸的含量枯水期低于丰水期,这表明水体腐质化程度较高.②本研究选取了一些常规的荧光指数来描述枯、丰水期水体的荧光指数特性.经研究发现,精河的荧光指数、自生源指数和腐殖化指数在不同时期的变化幅度较小,而博河的变化幅度较大.③将荧光指数与水质参数进行相关性分析并建模,结果表明枯水期自生源指数(BIX)与化学需氧量呈显著正相关,相关系数R=0.688;丰水期时BIX与铵态氮浓度呈显著负相关,相关系数R=-0.493.通过对比分析艾比湖主要入湖河流的三维荧光光谱特性与水质在枯、丰水期时的关系进一步表明水体中DOM的特性以及在枯、丰水期下的差异,为艾比湖流域的治理改善提供一定的理论支持和参考依据. 展开更多

关键词 艾比湖流域 水质 三维荧光光谱及平行因子法 荧光区域积分法 荧光指数 博尔塔拉河 精河

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