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苯多羧酸分子标志物揭示不同来源有机质稠环芳香碳组成与性质
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作者 李宇轩 谭智诚 +3 位作者 李炎 梁妮 周丹丹 李芳芳 《环境化学》 北大核心 2025年第5期1942-1948,共7页
苯多羧酸(Benzene polycarboxylic acids,BPCAs)分子标志物技术作为表征土壤中缩合芳香碳含量及结构特征的重要技术手段被广为应用,然而,关于BPCAs是否仅产生于热源性缩合芳香碳仍然不够明确.本研究分别用超纯水和氢氟酸对微生物来源的... 苯多羧酸(Benzene polycarboxylic acids,BPCAs)分子标志物技术作为表征土壤中缩合芳香碳含量及结构特征的重要技术手段被广为应用,然而,关于BPCAs是否仅产生于热源性缩合芳香碳仍然不够明确.本研究分别用超纯水和氢氟酸对微生物来源的市政活性污泥及植物来源的滇池泥炭土进行处理,并收集处理过程中的上清液,结合BPCAs分子生物标志物技术、元素分析、同位素质谱及傅里叶变换红外光谱对以上样品进行表征.结果表明,活性污泥相比于泥炭土有着更高比例的δ^(13)C组分,这与微生物在碳循环过程中倾向于对δ^(13)C的富集是一致的.尽管活性污泥中检测到BPCAs,但其含量仅为泥炭土BPCAs的2%—3%.此外,活性污泥中苯六羧酸/苯多羧酸(B6CA/BPCA)的比值低于泥炭土,并主要以苯三羧酸(B3CAs)和苯四羧酸(B4CAs)为主,表明活性污泥中微生物能产生少量的低缩合芳香碳.在氢氟酸处理后,泥炭土和活性污泥中的BPCAs含量变化不大,且处理过程中收集的上清液BPCAs含量极低,比固体样品低2—3个数量级,这表明缩合芳香碳在氢氟酸处理过程中损失非常少,并且缩合芳香碳与活性矿物相互作用不强.在酸处理后,活性污泥B6CA/BPCAs的比值有所增大,而泥炭土的该比值变化不大,说明高缩合芳香碳稳定性更强,受活性矿物影响更小.本研究证明微生物来源的有机质能够产生少量的缩合芳香碳,且缩合度相对较低.此外,缩合芳香碳在环境中的稳定性与自身缩合度有关,缩合度越高,保存时间可能越长. 展开更多
关键词 土壤有机质 炭黑 苯多羧酸(bpcas) 分子标志物法 氢氟酸处理 稳定碳同位素
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苯多羧酸分子标志物对生物炭吸附磷行为的表征 被引量:1
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作者 张军 周丹丹 +5 位作者 常兆峰 王薇 李芳芳 刘洋 储刚 古正刚 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期382-389,共8页
生物炭因其具有多孔、比表面积较大、含氧官能团较为丰富且芳香性较强等优点而在农业面源污染控制方面具有良好的应用前景。然而,生物炭应用于土壤后难以从土壤颗粒中分离出来,从而制约了其对农业面源污染物吸附行为的预测。分子标志物... 生物炭因其具有多孔、比表面积较大、含氧官能团较为丰富且芳香性较强等优点而在农业面源污染控制方面具有良好的应用前景。然而,生物炭应用于土壤后难以从土壤颗粒中分离出来,从而制约了其对农业面源污染物吸附行为的预测。分子标志物技术在表征有机碳行为领域做出了重要的贡献,苯多羧酸(Benzene polycarboxylic acids,BPCAs)分子标志物方法的引入,可为表征生物炭与磷之间相互作用提供新的视角。因此,本研究采用批量吸附实验,考察了烟秆和松木及其制备的生物炭对磷的吸附行为。结果表明,随热解温度的升高,生物质及其生物炭中各BPCAs含量及苯六甲酸(Benzene hexacarboxylic acid,B6CA)对BPCA的贡献率随热解温度的升高而增加,生物炭的芳香缩合度不断增强;两类生物炭对磷的吸附量均随热解温度的升高而降低,其中400℃烟秆生物炭和200℃松木生物炭对磷的吸附量最大。表面含氧官能团的减少和静电排斥作用降低了生物炭对磷的吸附,而较大的比表面积使烟秆生物炭的吸附量高于松木生物炭。烟秆生物炭中B6CA含量高于松木生物炭,因此其对磷的吸附量较松木生物炭高。 展开更多
关键词 生物炭 苯多羧酸 分子标志物 吸附
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