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高原湿地草海不同覆被土壤中溶解性有机质光谱特征
1
作者 龙云川 蒋娟 +1 位作者 胡菁 万合锋 《环境科学研究》 北大核心 2025年第4期896-906,共11页
土地覆被类型差异会影响土壤有机质的生物地球化学循环,为探究高原湿地不同覆被类型土壤溶解性有机质(DOM)的分布特征及影响因素,以我国亚热带高原湿地生态系统的典型代表−贵州草海湿地为研究对象,基于紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、三维... 土地覆被类型差异会影响土壤有机质的生物地球化学循环,为探究高原湿地不同覆被类型土壤溶解性有机质(DOM)的分布特征及影响因素,以我国亚热带高原湿地生态系统的典型代表−贵州草海湿地为研究对象,基于紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEMs)及平行因子分析(PARAFAC)方法,解析草海湿地林地、耕地、草地、灌丛和滩涂等5种覆被土壤DOM的组成及特征。结果表明:①草海湿地土壤有机质平均含量为(51.11±10.58)g/kg,DOM含量为0.37~1.02 g/kg。DOM以植物源等陆源输入为主,呈弱腐殖化、较强自生源特征。土壤DOM共解析出3种组分,即类富里酸(C1)、陆源类腐殖质(C2)和类蛋白(C3)。②土地覆被类型影响土壤DOM特征,滩涂和灌丛土壤中C1组分占优势,林地和耕地土壤中C2组分相对占优,草地土壤中以C3组分为主。不同覆被土壤中DOM含量表现为滩涂>灌丛>耕地>草地>林地,林地土壤中DOM含量最低;耕地和草地土壤中DOM呈现较低的芳香化程度,滩涂和灌丛土壤中则有较高的芳香性,且DOM光谱参数呈表聚性。③共现网络分析和主成分分析(PCA)显示,C1组分与陆源输入密切相关,C2和C3组分与微生物活动联系紧密。冗余分析(RDA)和方差分解分析(VPA)表明,pH和总氮(TN)浓度是影响草海湿地土壤DOM光谱特征变化的关键因子。研究显示,高原湿地不同土地覆被通过植物资源输入、微生物转化及人类活动等多重因素对土壤DOM组成产生重要影响,其中pH和TN浓度是关键环境影响因子,研究结果可为高原湿地土壤碳循环提供基础数据。 展开更多
关键词 溶解性有机质(dom) 高原湿地 紫外-可见光谱 平行因子分析 共现网络
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稻田土壤溶解性有机质组成及其与Cd^(2+)络合过程研究 被引量：1
2
作者 梁以豪 倪才英 +2 位作者 黎衍亮 肖罗长 简敏菲 《土壤学报》 北大核心 2025年第1期153-164,共12页
镉(Cd)是我国稻田土壤超标率最高的重金属污染物。土壤的溶解性有机质(DOM)影响Cd的生物有效性和迁移性。稻田是我国重要的粮食产地,同时稻田种养作为重要的生态农业模式,稻田环境改建和养殖等环节会改变DOM,但稻田以及稻田种养过程中土... 镉(Cd)是我国稻田土壤超标率最高的重金属污染物。土壤的溶解性有机质(DOM)影响Cd的生物有效性和迁移性。稻田是我国重要的粮食产地,同时稻田种养作为重要的生态农业模式,稻田环境改建和养殖等环节会改变DOM,但稻田以及稻田种养过程中土壤DOM与Cd^(2+)的络合过程尚未清晰。基于紫外可见-吸收光谱、三维荧光光谱和同步荧光光谱,结合平行因子分析和二维相关分析、修正型Stern-Volmer络合反应模型等方法,以稻虾种养(RS)和水稻单作(CK)两种模式作为试验对象,对稻田土壤DOM与Cd^(2+)的络合过程进行研究。结果显示,RS与CK土壤DOM组分相似,包括一个色氨酸物质组分(C1)和三个类腐殖质组分(C2、C3、C4),相比CK,RS的C2和C4比例低,C3比例较高,C1差异不显著;紫外吸光度CK较RS高,吸收峰位于200~230 nm;同步荧光和二维相关分析表明,两种稻田系统土壤DOM荧光强度随Cd^(2+)增加而发生变化,但不同模式土壤DOM与Cd^(2+)的络合顺序不同,RS土壤DOM与Cd^(2+)发生络合作用的顺序依次为腐殖质(310 nm)、色氨酸、腐殖质(375 nm),而CK为色氨酸、腐殖质(375 nm)、腐殖质(310 nm);络合反应模型表明稻田土壤DOM中色氨酸组分C1和富里酸组分C4与Cd^(2+)络合后发生了显著的荧光猝灭,且C1和C4的络合常数lgK值表现为RS>CK。上述结果表明,RS与CK的土壤DOM均以腐殖质为主,但二者组成比例不同,DOM中存在较多芳香结构,这影响了腐殖质DOM与Cd^(2+)的络合稳定性,种养同时也增强了色氨酸和富里酸DOM与Cd^(2+)的络合能力。本研究结果可为稻田土壤Cd的污染机理研究及污染防治提供科学参考。 展开更多
关键词 稻田土壤 稻虾种养 溶解性有机质 荧光猝灭 镉
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不同物料堆肥施用对土壤溶解性有机质分子多样性的影响
3
作者 杨冰玫 孙晓凡 +3 位作者 张子帅 苏婧 党秋玲 席北斗 《环境科学研究》 北大核心 2025年第8期1826-1837,共12页
为揭示不同物料堆肥及其施用量对土壤溶解性有机质(DOM)组成的影响,本文以施用餐厨垃圾沼渣堆肥、牛粪堆肥和污泥堆肥的粉壤土为研究对象,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱法(FT-ICR MS)系统解析了分别施用3种不同物料堆肥后土壤DOM分子... 为揭示不同物料堆肥及其施用量对土壤溶解性有机质(DOM)组成的影响,本文以施用餐厨垃圾沼渣堆肥、牛粪堆肥和污泥堆肥的粉壤土为研究对象,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱法(FT-ICR MS)系统解析了分别施用3种不同物料堆肥后土壤DOM分子特性与结构组成的演变规律。结果表明:①施用堆肥后,土壤DOM分子的不饱和程度更高。相比于未施肥土壤,其质荷比(m/z_(wa))、氢碳比(H/C_(wa))、等效双键数(DBE_(wa))、修正芳香指数(AI_(mod,wa))值更低,而氧碳比(O/C_(wa))与碳的标准氧化态(NOSC_(wa))值更高。②餐厨垃圾沼渣堆肥(5F)施用量为5%,牛粪堆肥(10C、20C)和污泥堆肥(10S、20S)施用量分别为10%与20%时,更有利于土壤DOM的积累。③餐厨垃圾沼渣堆肥土壤中以含氮化合物(CHON和CHONS)为主,牛粪堆肥土壤中以含硫化合物(CHOS和CHONS)为主,而污泥堆肥土壤中则以CHO分子为主。从生化类型来看,木质素、单宁类与芳香结构是各处理组DOM的主要组分(相对丰度>83%)。餐厨垃圾沼渣堆肥在肽类的分布上与其他处理组表现出明显差异,表明其能促进DOM矿化,加速微生物的生长繁殖。④杂原子化合物分子多样性呈现物料特异性,且与施用量成正比,具体表现为污泥堆肥>牛粪堆肥>餐厨垃圾沼渣堆肥。研究显示,餐厨垃圾沼渣堆肥施用于粉壤土后土壤DOM矿化速率快,氮素释放效率高;而牛粪堆肥和污泥堆肥因堆肥物料中富含难降解物质,DOM矿化速率较慢,有利于土壤DOM的长期积累。 展开更多
关键词 堆肥施用 土壤溶解性有机质(dom) 傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS) 分子多样性 杂原子化合物
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流域土地利用类型对河流溶解性有机质的影响机制
4
作者 穆政源 王亚俊 +4 位作者 李卫平 魏大和 刘庆庆 方捷 肖秋香 《环境科学研究》 北大核心 2025年第5期1041-1057,共17页
河流溶解性有机质(DOM)的动态变化、周转过程及其影响因素已成为水生态环境健康研究的热点,而明确土地利用类型对河流DOM含量、组成和来源的影响,是流域水质目标管理的理论基础。本文以福建省东张水库流域为研究对象,分别在枯水期(2024... 河流溶解性有机质(DOM)的动态变化、周转过程及其影响因素已成为水生态环境健康研究的热点,而明确土地利用类型对河流DOM含量、组成和来源的影响,是流域水质目标管理的理论基础。本文以福建省东张水库流域为研究对象,分别在枯水期(2024年4月)和丰水期(2024年8月)采集22条入库河流水样,利用荧光激发-发射矩阵(EEM)光谱学,结合平行因子分析(PARAFAC)研究河流DOM含量、组成成分及其变化特征,并通过相关性分析和偏最小二乘路径模型(PLS-PM)解析土地利用类型对DOM的影响因素及其作用路径。结果表明:①城镇流域的河流DOM荧光强度和氮、磷浓度高、生物可利用性强,是水库碳源和营养盐输入的重点区域;林地流域中土壤和凋落层富含大量有机质,使得流域输出DOM的荧光强度低、氮、磷浓度低、生物可利用性弱;农用地流域的DOM多为新近降解的自生源小分子物质,氮、磷浓度较高;混合用地流域的DOM受到城镇、林地和农用地面积占比的共同影响。②PLS-PM分析结果表明,在枯水期,土地利用类型通过UV指数(反映DOM内部结构)影响河流DOM组分,而在丰水期,土地利用类型通过荧光指数(反映污染源信息)影响河流DOM组分。研究显示,不同水文条件下,不同土地利用类型流域的DOM组分、动态特征和影响机制存在显著差异,该结论可为东张水库流域的污染防控和水质目标管理提供科学依据。 展开更多
关键词 东张水库流域 溶解性有机质(dom) 荧光光谱 土地利用类型 偏最小二乘路径模型(PLS-PM)
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赤水河源头典型农业小流域水体溶解性有机质的组成、分布及来源解析
5
作者 刘世杰 杨娟 王克勤 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第6期1782-1790,共9页
赤水河为长江上游的重要支流,为了更好的保护长江水生态环境,探究其上游水源地区域的溶解性有机质(DOM)的组分特征及来源至关重要。以滇东北赤水河源头区域(镇雄段)的龙井小流域为研究区,通过紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱(EEMs)和... 赤水河为长江上游的重要支流,为了更好的保护长江水生态环境,探究其上游水源地区域的溶解性有机质(DOM)的组分特征及来源至关重要。以滇东北赤水河源头区域(镇雄段)的龙井小流域为研究区,通过紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱(EEMs)和平行因子分析(PARAFAC)方法,探讨其水体中溶解性有机质(DOM)的组成、分布及来源。结果表明,龙井小流域水体中DOC、CDOM和FDOM浓度在流域中从上至下呈逐渐升高的趋势,DOC浓度范围在4.65~15.35 mg·L^(-1)之间,同其他类型水体相比更高。水体DOM腐殖化程度和分子量水平整体上表现为下游>中游>上游。DOM包含三个荧光组分,分别为类腐殖质组分C1,类蛋白质组分C2,长波类腐殖质组分C3。C2在DOM组分中贡献最大,占总荧光强度的39.35%,C1、C3分别占32.17%和28.48%。水体中DOM自生源特征较强,腐殖化特征较弱,DOM来源主要以内源为主,小部分水体同时受到内外源综合负荷的影响。等高反坡阶措施下,氮磷聚集,微生物活动旺盛,促进DOM的生成,改变DOM的分子结构。C1、C3组分呈极显著正相关,二者具有同源性,TN、TP与C1、C3呈显著正相关,龙井小流域中氮、磷通常以有机氮、有机磷的形式存在,与腐殖质相结合参与DOM的外源贡献。该研究在一定程度上反映长江源头水域的水质情况,对保护长江水环境制定相应措施提供参考。 展开更多
关键词 赤水河源头 龙井小流域 溶解性有机质(dom) 紫外-可见吸收光谱 三维荧光光谱(EEMs) 平行因子分析(PARAFAC) 氮 磷
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猪粪源溶解性有机质对锰矿区耕地土壤中镉迁移的影响 被引量：2
6
作者 张维 侯孟彬 +1 位作者 伍诗宇 王星敏 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1997-2005,共9页
镉(Cd)是迁移潜力最大的重金属元素之一。土壤中Cd迁移过程及影响因素的研究对于土-水生态系统中Cd的环境风险评估及修复治理有重要意义。为探求外源富碳有机质对金属矿区污染耕地土壤中Cd迁移的影响,开展原状土柱淋洗试验,考察猪粪源... 镉(Cd)是迁移潜力最大的重金属元素之一。土壤中Cd迁移过程及影响因素的研究对于土-水生态系统中Cd的环境风险评估及修复治理有重要意义。为探求外源富碳有机质对金属矿区污染耕地土壤中Cd迁移的影响,开展原状土柱淋洗试验,考察猪粪源溶解性有机质(DOM)的引入(232 mg/L)对胶体结合态Cd(C-Cd)和水溶态Cd(D-Cd)迁移过程的差异及影响机制。结果表明:①猪粪DOM引入前,土壤胶体是Cd迁移的主要载体,胶体浓度是影响总镉(T-Cd)和C-Cd浓度动态变化的主要因素;猪粪DOM引入后,原状土柱淋洗过程中T-Cd和C-Cd的迁移量分别是对照阶段的1.8倍和2.2倍,pH成为影响Cd迁移的关键因素。②猪粪DOM的引入主要通过提升溶液pH,促进土壤胶体的迁移(迁移量较对照阶段增加了68.4%)进而增加C-Cd的迁移量(较对照阶段增加了124.4%)。同时,pH的增加也抑制了Cd^(2+)的解吸,导致D-Cd迁移量较对照阶段减少了41.2%。③猪粪DOM引入后的淋洗过程中,DOM通过提升土壤胶体Cd富集系数(由32.6mg/kg增至43.4mg/kg),进一步提升了土壤胶体对Cd迁移的支配作用,T-Cd中C-Cd的占比高达90.1%。因此,在农用地Cd污染土壤或场地污染土壤修复过程中涉及外源富碳有机质(如畜禽粪便、城市污泥、堆肥/生物质炭)应用时,应重点关注外源DOM促进胶体结合态Cd迁移进入浅层地下水的环境风险。 展开更多
关键词 镉(CD) 迁移 溶解性有机质(dom) 猪粪 土壤胶体
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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：17
7
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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苔草溶解性有机质对土壤吸附Cu^(2+)影响研究
8
作者 章绍康 吴静琳 +2 位作者 弓晓峰 王玉秀 倪妍 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期127-133,共7页
该文以苔草为研究对象,利用红外光谱、紫外吸收光谱、三维荧光光谱分析了苔草溶解性有机质(DOM)的光谱特性,通过等温吸附平衡试验和吸附动力学试验研究了苔草DOM对土壤吸附Cu^(2+)的影响,分析了苔草DOM与Cu^(2+)反应前后成分变化。研究... 该文以苔草为研究对象,利用红外光谱、紫外吸收光谱、三维荧光光谱分析了苔草溶解性有机质(DOM)的光谱特性,通过等温吸附平衡试验和吸附动力学试验研究了苔草DOM对土壤吸附Cu^(2+)的影响,分析了苔草DOM与Cu^(2+)反应前后成分变化。研究表明,苔草DOM具有羟基、羧基、羰基、甲基等官能团,由富里酸、类富里酸、类腐殖酸和类色氨酸4种组分组成,以相对分子质量较大的胡敏酸为主。加入苔草DOM会降低土壤对Cu^(2+)的最大吸附量、吸附平衡速率以及吸附亲和力。苔草DOM中的紫外区类富里酸物质和类腐殖酸物质可以通过羧基、羟基等官能团与Cu^(2+)产生络合作用,反应过后苔草DOM不饱和共轭双键结构数量、腐殖化水平、芳香环上取代基中的羰基、羧基、羟基和酯类含量均显著下降。研究结果可为苔草DOM的组成和结构提供基础数据,同时为解决DOM对重金属活性影响争议提供科学依据。 展开更多
关键词 苔草 溶解性有机质 光谱分析 土壤 Cu^(2+)
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水铁矿对土壤溶解性有机质的吸附固持作用
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作者 麦富生 李晓雯 +5 位作者 吕睿 沈倩 杨健 赵好轩 VAHATALO Anssi V. 肖宜华 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期627-635,共9页
基于水解法将氯化铁和氢氧化钠合成了一种水铁矿,通过不同浓度水铁矿与土壤溶解性有机质(DOM)的混合避光培养实验,研究了水铁矿对土壤DOM的吸附固持作用。结果表明:在水铁矿浓度为10~30 g·L^(-1)范围内,水铁矿对土壤DOM的吸附能力... 基于水解法将氯化铁和氢氧化钠合成了一种水铁矿,通过不同浓度水铁矿与土壤溶解性有机质(DOM)的混合避光培养实验,研究了水铁矿对土壤DOM的吸附固持作用。结果表明:在水铁矿浓度为10~30 g·L^(-1)范围内,水铁矿对土壤DOM的吸附能力与其浓度呈正相关。随着培养时间的延长,DOM的光谱斜率(S_(275-295))显著降低,表明水铁矿优先吸附土壤DOM中的大分子芳香族化合物。三维荧光光谱耦合平行因子模型(EEM-PARAFAC)分析表明,土壤DOM包含类腐殖质组分(C1)(Ex/Em=240/410)、类色氨酸组分(C2)[Ex/Em=290(240)/350]及类酪氨酸组分(C3)(Ex/Em=270/300)3种荧光组分。3种组分荧光强度均随着培养时间延长呈现明显降低趋势,且类腐殖质组分的下降最为明显。被水铁矿吸附后,土壤DOM的腐殖化指数(HIX)显著降低且生物源指数(BIX)明显升高,表明随着吸附作用的进行,土壤DOM的腐殖质组分相对占比下降,而自生源组分相对占比上升。研究表明,水铁矿对土壤DOM有显著的吸附固持作用,且对大分子腐殖质物质吸附作用强于对小分子类蛋白组分,水铁矿对土壤DOM分子的固持作用能够提高土壤有机质的生物可利用度,改善土壤环境。 展开更多
关键词 水铁矿 溶解性有机质 土壤 紫外-可见吸收光谱 平行因子分析
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水环境溶解性有机质溯源与表征技术研究进展 被引量：7
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作者 吴函鸿 高思佳 +1 位作者 刘婷婷 储昭升 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期474-486,共13页
水体中的溶解性有机质(DOM)来源广泛,成分复杂,可参与水中重金属迁移转化和生物地球化学循环过程,采用相应技术手段识别水体DOM来源,实现对DOM组分和性质的表征,对理解其生态环境效应具有指示意义。简要介绍了水环境中DOM的组成、特点... 水体中的溶解性有机质(DOM)来源广泛,成分复杂,可参与水中重金属迁移转化和生物地球化学循环过程,采用相应技术手段识别水体DOM来源,实现对DOM组分和性质的表征,对理解其生态环境效应具有指示意义。简要介绍了水环境中DOM的组成、特点及当前的研究热点,重点总结归纳了紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱、稳定同位素、生物标志物以及傅里叶变换离子回旋共振质谱等技术方法在水环境DOM溯源与表征中的应用特点、重要表征参数、影响因素和使用局限性。结果表明:紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱均有操作便捷、分析速度快、不破坏样品等优点,但二者对DOM表征的侧重点不同;稳定同位素技术重点关注DOM中的碳、氮等元素同位素组成及含量,生物标志物可记录DOM分子结构的信息,而傅里叶变换离子回旋共振质谱则是从分子级别对DOM进行表征。以上各技术对DOM的研究均有广阔的应用前景,但是由于DOM成分和组成元素的复杂性以及每种技术本身的局限性,多种技术的联合使用已成为水体DOM表征与解析的发展趋势。在此基础上阐述了多技术联用条件、目标和优点,归纳了现有研究中基于多技术联用的水环境DOM研究进展及研究案例,最后展望了DOM溯源与表征的未来发展方向。 展开更多
关键词 溶解性有机质(dom) 溯源分析 结构表征 多技术联用
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亚铁活化过硫酸盐体系对水体溶解性有机质分子转化的影响 被引量：2
11
作者 曹惠真 孙宗全 +4 位作者 沈佳伦 王佳琪 李晓东 马福俊 谷庆宝 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1749-1759,共11页
亚铁活化过硫酸盐(PS/Fe^(2+))高级氧化是修复有机污染水体的常用技术,在修复过程中会诱导水体中溶解性有机质(DOM)分子结构转变。为研究PS/Fe^(2+)体系中DOM的分子转化特性,选取腐殖酸(HA)、富里酸(FA)和天然有机质(NOM)3种不同种类的... 亚铁活化过硫酸盐(PS/Fe^(2+))高级氧化是修复有机污染水体的常用技术,在修复过程中会诱导水体中溶解性有机质(DOM)分子结构转变。为研究PS/Fe^(2+)体系中DOM的分子转化特性,选取腐殖酸(HA)、富里酸(FA)和天然有机质(NOM)3种不同种类的DOM为研究对象,利用光谱和高分辨率质谱对比分析了PS/Fe^(2+)反应前后DOM的理化特性和分子结构特征。结果表明:①与热或碱活化PS体系相比,PS/Fe^(2+)反应后DOM芳香度、分子数和分子量显著下降。②反应后,DOM中残留了含C、H和O的木质素和单宁类物质,去除了O/C<0.6的低氧化程度分子,生成了富含氮和硫的高氧化程度分子。③PS/Fe^(2+)体系去除了DOM中的不饱和态分子(49.3%~94.0%),生成饱和态物质的数量、类型因DOM种类表现出明显差异。研究显示,PS/Fe^(2+)体系在自由基氧化与络合作用的共同介导下显著增加了DOM的分子转化程度,进而可能影响共存污染物的环境行为。 展开更多
关键词 溶解性有机质(dom) 亚铁 过硫酸盐(PS) 高分辨质谱 分子转化
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不同碳氮比下后置反硝化工艺中溶解性有机质的分子特征及其转化机理 被引量：1
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作者 崔贤 程华仔 +3 位作者 韩成龙 丁丽丽 胡海冬 任洪强 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2658-2671,共14页
污水处理厂后置反硝化工艺中外加碳源的投加量会影响出水溶解性有机质(DOM)的特性,从而影响后置反硝化的处理效率和出水水质.本研究以实际污水中DOM为研究对象,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT ICR-MS)开展了不同碳氮比(C/N=3、4、5... 污水处理厂后置反硝化工艺中外加碳源的投加量会影响出水溶解性有机质(DOM)的特性,从而影响后置反硝化的处理效率和出水水质.本研究以实际污水中DOM为研究对象,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT ICR-MS)开展了不同碳氮比(C/N=3、4、5、6)下后置反硝化工艺中DOM的分子特征及其转化机理研究.结果表明,在4种C/N下,C/N=5的反应器出水芳香性DOM分子(AImod>0.5)和不饱和程度高的分子(DBE≥4)占比最高,分别为24.72%和97.6%,说明C/N=5时,出水难生物降解程度较高.通过分子转化分析可知,C/N=5的反应器产生的DOM分子占比(58.35%)最高且不饱和程度较高,去除的分子占比(2.80%)低且不饱和程度较低,再次证实C/N=5的反应器出水相较于C/N=3、4、6的反应器出水DOM分子惰性高,排放至受纳水体环境风险较低.此外,微生物群落结构及其与DOM的关联分析可知,Proteobacteria在C/N=5的反应器中相对丰度最高,其主导后置反硝化工艺中DOM分子的产生,Planctomycetota、Nitrospirota、Chloroflexi和Gemmatimonadota对DOM分子的去除和产生也具有重要作用.综上所述,推荐C/N比为5作为后置反硝化工艺中外加碳源的适宜C/N比. 展开更多
关键词 溶解性有机质 (dom) 后置反硝化 傅里叶变换离子回旋共振质谱 (FT ICR-MS) 微生物群 落 污水处理.
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典型城市功能区雨水径流溶解性有机质特征及污染源解析 被引量：2
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作者 侯思远 胡德秀 +4 位作者 马龙 刘子晨 马勃 杨霄 胡长玲 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1292-1302,共11页
溶解性有机质(DOM)是城市雨水径流中有机污染物的重要组分,可与重金属、多环芳烃等污染物络合,对城市受纳水体造成危害。为探究雨水径流DOM的特性及污染来源,以西安市主城区为例,采集3个功能区(文教区、交通区和商业区)不同下垫面的径... 溶解性有机质(DOM)是城市雨水径流中有机污染物的重要组分,可与重金属、多环芳烃等污染物络合,对城市受纳水体造成危害。为探究雨水径流DOM的特性及污染来源,以西安市主城区为例,采集3个功能区(文教区、交通区和商业区)不同下垫面的径流样品,利用紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱结合平行因子分析和红外光谱技术,分析DOM组分类型及变化特征,并采用主成分-多元线性回归模型(PCA-MLR)进行污染源解析。结果表明:①除TP以外,3个功能区雨水径流的常规水质指标均未达到GB 3838−2002《地表水环境质量标准》中Ⅳ类水质标准,路面径流DOM含量均高于屋面径流,其中,交通区DOM污染最为严重(42.17~58.80 mg/L),其次是商业区(27.37~54.72 mg/L)。②雨水径流共解析出3类6种荧光组分,路面径流DOM组分较屋面径流更为复杂,前者包括4种腐殖质、1种富里酸和1种类蛋白,后者包括3种腐殖质和1种富里酸,且随着降雨历时的延长,DOM各组分含量呈现下降趋势。③各功能区路面径流DOM所含的主要官能团种类相同,包括−OH、−COOH和苯环等官能团,以及C=C、C=O等不饱和键,其不随降雨历时的变化而改变。④源解析发现,屋面径流DOM污染源包括大气沉降污染(贡献率为44.2%)、屋面材料析出物与交通污染(贡献率为55.8%);路面径流DOM污染源包括交通活动污染(贡献率为39.8%)、大气沉降与土壤侵蚀污染(贡献率为22.4%)、生活污染(贡献率为37.8%)。研究显示,西安市各功能区不同下垫面DOM存在明显的结构性及来源差异,研究成果可为从源头控制城市水环境污染问题提供科学依据。 展开更多
关键词 雨水径流 溶解性有机质(dom) 荧光特征 源解析 西安市
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土壤中溶解性有机质的环境特性与行为 被引量：52
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作者 许中坚 刘广深 刘维屏 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期427-433,共7页
本文就土壤中溶解性有机质 (DOM)的吸附 解吸特性、迁移 转化特性及其影响因素、DOM对重金属吸附 解吸及生物毒性的影响、DOM对农药等有机污染物吸附 解吸及生物可降解性的影响进行了评述 .同时 。
关键词 土壤污染 溶解性有机质 dom 环境特性 重金属 生物毒性 农药 污染修复
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土壤溶解性有机质的研究进展 被引量：25
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作者 王美丽 李军 +1 位作者 朱兆洲 郭笑笑 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期304-310,316,共8页
溶解性有机质(DOM)是土壤的重要组成部分,虽然含量占土壤有机质成分的比例不高,却是非常活跃的化学物质,可影响土壤的形成及肥力,通过水循环进入水生生态系统参与水体内的各个过程、经微生物作用进入大气圈对全球气候产生巨大影响,在土... 溶解性有机质(DOM)是土壤的重要组成部分,虽然含量占土壤有机质成分的比例不高,却是非常活跃的化学物质,可影响土壤的形成及肥力,通过水循环进入水生生态系统参与水体内的各个过程、经微生物作用进入大气圈对全球气候产生巨大影响,在土壤乃至全球系统中都发挥着极其重要的作用,已渐成为土壤学家、环境学家和生态学家研究的焦点。本文综述了众多学者的研究成果,讨论了土壤DOM的来源、含量、组成和分类,以及影响其含量变化的因素及其环境效应,指出了研究中存在的问题和未来发展趋势。 展开更多
关键词 土壤 溶解性有机质 影响因素 环境效应
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土壤中溶解性有机质分组组分的结构特征研究 被引量：31
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作者 代静玉 秦淑平 周江敏 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期721-727,共7页
以Leenheer的分组方法为基础 ,用XAD 8树脂将黄泥土中水溶性有机质 (DOM)按极性和电荷特性分为结构较为均一的不同组分 ,并采用元素分析、1 H NMR以及CP/MAS1 3 C NMR研究各组分的性质。初步认为 :三种不同利用方式下 (桑园、水田、水... 以Leenheer的分组方法为基础 ,用XAD 8树脂将黄泥土中水溶性有机质 (DOM)按极性和电荷特性分为结构较为均一的不同组分 ,并采用元素分析、1 H NMR以及CP/MAS1 3 C NMR研究各组分的性质。初步认为 :三种不同利用方式下 (桑园、水田、水杉 )黄泥土中的DOM组成中疏水碱性组分 (HOB)含量很少 ,疏水中性组分 (HON)相对含量为 7%～ 1 5 %,亲水性组分 (HIM)是土壤DOM中最大组成部分 ,约占 35 %。元素分析、1 H NMR以及1 3 C NMR分析结果表明 :DOM各组分结构特征差异显著。HON以含有大量的长链烷烃为主要结构特征 ,并含有较多氨基酸、多肽类物质 ;疏水酸性组分 (HOA)的结构特征相似于土壤FA ,含有大量羧基 ,但与FA相比芳香族物质减少 ,碳水化合物增多 ;酸不溶组分 (AIM)以多酚类、腐殖质结合的碳水化合物为主要组成物质 ;HIM中则含有大量碳水化合物。 展开更多
关键词 土壤 溶解性有机质 分组组分 结构特征
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土壤中溶解性有机质及其对污染物吸附和解吸行为的影响 被引量：84
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作者 陈同斌 陈志军 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 1998年第3期201-210,共10页
溶解性有机质（DOM）已成为环境科学、生态学和土壤科学等学科的研究热点。DOM对重金属、养分和有机污染物的环境化学行为有很大影响，因此开展DOM与污染物（或养分）之间相互作用的研究，具有重要的理论与实践意义。本文系统地评述了DO... 溶解性有机质（DOM）已成为环境科学、生态学和土壤科学等学科的研究热点。DOM对重金属、养分和有机污染物的环境化学行为有很大影响，因此开展DOM与污染物（或养分）之间相互作用的研究，具有重要的理论与实践意义。本文系统地评述了DOM的来源、组成、分级及其对土壤中污染物吸附一解吸行为的影响。尽管关于土壤中DOM的研究还不完善，许多工作也只是刚刚开始，至今对土壤中DOM的性质、组成和分类方法等问题都不是很清楚，但现有的结果已经表明，DOM是土壤圈中一种十分活跃的重要化学组分，它对土壤中化学物质的溶解、吸附、解吸、吸收、迁移和生物毒性等行为均有显著的影响。 展开更多
关键词 有机质 溶解性有机质 土壤 污染物 吸附 解吸
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乌梁素海周边土壤溶解性有机质荧光特性及其与Cu(Ⅱ)的配位研究 被引量：11
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作者 郭旭晶 席北斗 +2 位作者 何小松 于会彬 马文超 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1121-1126,共6页
应用三维荧光光谱研究了乌梁素海周边4种土壤的溶解性有机质荧光特性以及与Cu(Ⅱ)的相互作用.研究结果表明,土壤溶解性有机质具有两个明显的荧光峰(峰A和峰C),且峰A和峰C具有明显的相关性(R2=0.980,P<0.001),表明它们具有类似的结构... 应用三维荧光光谱研究了乌梁素海周边4种土壤的溶解性有机质荧光特性以及与Cu(Ⅱ)的相互作用.研究结果表明,土壤溶解性有机质具有两个明显的荧光峰(峰A和峰C),且峰A和峰C具有明显的相关性(R2=0.980,P<0.001),表明它们具有类似的结构或相同的来源;土壤阳离子交换量(CEC)影响DOM的荧光强度,随着CEC的增加,荧光强度有逐渐增强的趋势.同时,CEC还与有机质的成熟度和结构有关,随着CEC的增加,土壤有机质的腐殖化程度增强;有机质的荧光指数f450/500值分布在1.55—1.79之间,总体而言,f450/500的值接近于1.6,说明土壤中的腐殖质既有生物源也有陆源,但主要来源为陆源;土壤溶解性有机质的两个类富里酸(峰A和峰C)与Cu(Ⅱ)的络合常数依次为lgKA=5.3107—5.8303,lgKC=5.0721—5.7924,配位荧光基团比例fA为44.20%—69.82%,fC为52.25%—81.88%,显示土壤溶解性有机质中荧光基因与Cu(Ⅱ)络合能力较大,能与Cu(Ⅱ)配位的配位基较多。 展开更多
关键词 土壤溶解性有机质 三维荧光光谱 配位
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施肥对不同肥力春玉米田土壤溶解性有机质的影响 被引量：10
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作者 赵海超 刘景辉 +1 位作者 赵宝平 张星杰 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2014年第8期1286-1291,共6页
选取辽河灌区不同肥力水平春玉米（Zea mays ssp. mays L.）农田土壤为研究对象，通过连续3年田间定位试验，采用三维荧光光谱法分析了不同层次土壤溶解性有机质组分含量，研究施肥对不同肥力农田土壤溶解性有机质组分（DOM、DOC、DON、... 选取辽河灌区不同肥力水平春玉米（Zea mays ssp. mays L.）农田土壤为研究对象，通过连续3年田间定位试验，采用三维荧光光谱法分析了不同层次土壤溶解性有机质组分含量，研究施肥对不同肥力农田土壤溶解性有机质组分（DOM、DOC、DON、DOP）的影响，分析土壤DOM及其组分的土壤肥力效应。结果表明，施肥使高（产量12.75±0.75 t·hm^-2）、中（产量10.50±0.75 t·hm^-2）、低（产量8.25±0.75 t·hm^-2）产田土壤DOM的∑Fex/em分别增加了2.84%、3.56%和-1.52%，平均增加了1.08%，土壤w（DOC）分别增加了20.43%、16.43%和-29.11%，平均增加了9.36%，土壤w（DOP）分别增加了-22.87%、10.30%和4.15%，平均增加了-3.39%，土壤 w（DON）分别增加了-20.63%、6.97%和-8.41%，平均增加了-7.54%。施肥显著增加中产田土壤中w（DOM），中产田底层（20-40 cm）和高产田表层（0-10 cm）、中层（10-20 cm）土壤w（DOC），中产田中层和低产田表层土壤w（DOP），中产田中层土壤w（DON）。施肥增加了低产田土壤FI值（荧光指数），降低了高产田土壤FI值，施肥增加了高产田土壤HIX（腐殖化指数），降低了中低产田土壤HIX。施肥显著增加中产田土壤DOM组分含量，降低高、低产田土壤DOM组分含量。施肥主要增加10-20 cm土壤DOM组分含量，耗损20-0 cm土壤DOM组分。施肥促进高产田土壤DOM陆源化，低产田土壤DOM生物源化，施肥使中低产田土壤DOM腐殖化程度降低。施肥不仅是土壤DOM的重要来源，同时通过影响微生物及作物根系活力促进土壤DOM的耗损，因农田土壤质地的差异，施肥对土壤DOM的影响不同。DOM荧光强度与产量呈显著正相关，具有土壤肥力指示作用。 展开更多
关键词 施肥 土壤 溶解性有机质 产量 玉米
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溶解性有机质对重金属在土壤中吸附和迁移的影响 被引量：17
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作者 李小孟 孟庆俊 +2 位作者 高波 冯启言 张英杰 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第34期314-319,共6页
溶解性有机质(DOM)是土壤中最具有活性的组分,可以与重金属发生吸附、解吸、络合等一系列作用,对重金属的迁移转化、生物有效性等产生一系列重要影响。通过实验研究溶解性有机质对重金属吸附和迁移的影响。吸附实验表明,重金属Cu、Pb、C... 溶解性有机质(DOM)是土壤中最具有活性的组分,可以与重金属发生吸附、解吸、络合等一系列作用,对重金属的迁移转化、生物有效性等产生一系列重要影响。通过实验研究溶解性有机质对重金属吸附和迁移的影响。吸附实验表明,重金属Cu、Pb、Cr、Cd在土壤中吸附能力是不同的,土壤对重金属吸附能力的大小顺序为Pb>Cu>Cr>Cd。土柱实验表明,重金属Cu、Pb、Cd、Cr在土壤中的迁移规律相似,均为前期淋出液重金属含量较低,后期随时间的增大而增大,当达到吸附饱和后浓度趋于稳定。但不同重金属迁移速率各不相同,这与吸附实验结果相符。溶解性有机质的存在对重金属迁移的影响主要体现在迁移速率上,其穿透时间比去除有机质的情况短,有机质的存在有利于重金属离子向下迁移,但当达到饱和后对重金属迁移浓度影响不显著。 展开更多
关键词 溶解性有机质 土壤 重金属 吸附 迁移
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