基于特征荧光光谱表征DOM与重金属络合作用

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作者 张宇 申慧彦 +3 位作者 徐华健 李卫华 张瑾 王翔翔 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第1期190-196,共7页

荧光猝灭法可表征DOM与污染物反应,应用激发(发射)和同步荧光光谱时,Em(Ex)和Δλ(λem-λex)的选择会影响光谱的谱段信息表达。以巢湖表层水DOM、L-色氨酸和腐殖酸钠溶液为研究对象,Cd2+为目标重金属,采用荧光猝灭方法,探讨水体DOM与... 荧光猝灭法可表征DOM与污染物反应,应用激发(发射)和同步荧光光谱时,Em(Ex)和Δλ(λem-λex)的选择会影响光谱的谱段信息表达。以巢湖表层水DOM、L-色氨酸和腐殖酸钠溶液为研究对象,Cd2+为目标重金属,采用荧光猝灭方法,探讨水体DOM与重金属的络合作用。结果表明:三组猝灭体系三维荧光光谱可分为低激发态色氨酸(S)、高激发态色氨酸(T)、类腐殖酸(C)、类富里酸(A)4个区域,以荧光区域积分体积对荧光强度进行相对量化,初始状态下巢湖表层水DOM荧光区域积分体积A>C>T>S为类腐殖质主导型。随着Cd2+浓度(0~7 mg·L^(-1))的增加,三组猝灭体系4个区域荧光区域积分体积减弱;Cd2+对巢湖表层水DOM荧光区域猝灭效率为S>T>A>C,对L-色氨酸的猝灭效率为S>T,对腐殖酸钠的猝灭效率为C>A。三组猝灭体系的同步荧光光谱(Δλ=60 nm)随Cd2+浓度(0~7 mg·L^(-1))增加,荧光强度呈减弱趋势;由三维荧光光谱可知Δλ=60 nm(Ex=200~450 nm)同步荧光光谱仅穿越T、C部分区域,没有经过S、A区域,三组猝灭体系部分特征荧光谱段损失。根据三维荧光光谱特征,选择激发光谱(Em=350 nm、450 nm)得三组猝灭体系激发光谱曲线,4个荧光区域的特征谱段强度变化趋势均得以表达。本研究根据猝灭体系的三维荧光光谱特征选择线性光谱,可有选择的表征猝灭体系特征荧光信息变化,为研究DOM与污染物作用提供有效分析技术。 展开更多

关键词 溶解性有机质 镉 三维荧光光谱 线性光谱 荧光猝灭光谱

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供水管网系统中DOM解析与DBPs生成特征

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作者 王远 陆纳新 +2 位作者 汪鹏 唐玉霖 王慕 《净水技术》 CAS 2024年第6期63-70,共8页

为保障城市供水安全,实现南方某市优质饮用水入户,通过对目前供水管网水质情况进行调查分析,明确供水管网系统中溶解性有机物(DOM)在不同季节、余氯及停留时间等参数条件下对消毒副产物(DBPs)生成情况的影响。研究表明:供水管网系统中... 为保障城市供水安全,实现南方某市优质饮用水入户,通过对目前供水管网水质情况进行调查分析,明确供水管网系统中溶解性有机物(DOM)在不同季节、余氯及停留时间等参数条件下对消毒副产物(DBPs)生成情况的影响。研究表明:供水管网系统中常规水质指标如浑浊度、余氯和溶解性有机物主要取决于出厂水的浓度,供水管网中余氯变化较大,在管道中进行补氯有利于提升供水管网中不利点的居民饮用水安全。紫外和荧光光谱分析方法在供水管道中检测方便、检测限较低且不受其他工艺影响且检测浓度较低,可有效指示供水管道中存在的异常风险。三氯甲烷与卤乙酸是供水管网系统中主要存在的DBPs,其生成受到出厂水水质、管道、管道距离及季节性等多因素的影响,在供水管线中的含量变为随管线距离增长而增大;在温度较高的季节DBPs生成浓度高、反应速度快,应受到重点关注。 展开更多

关键词 供水管网 溶解性有机物 消毒副产物 余氯 荧光光谱

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水厂臭氧-生物活性炭工艺对短链PFCs及DOM去除特性的中试

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作者 杨宁 许咏穗 +3 位作者 侯英娜 黄国庆 费霞丽 邓慧萍 《净水技术》 CAS 2024年第5期80-91,142,共13页

全氟化合物(PFCs)在水环境中广泛分布并存在潜在毒性,活性炭吸附是目前被认为从饮用水中去除PFCs的有效技术之一。然而,关于臭氧-生物活性炭(O3-BAC)在实际水体中对短链PFCs去除特性的研究较少,因此在目前地表水环境中短链PFCs的污染水... 全氟化合物(PFCs)在水环境中广泛分布并存在潜在毒性,活性炭吸附是目前被认为从饮用水中去除PFCs的有效技术之一。然而,关于臭氧-生物活性炭(O3-BAC)在实际水体中对短链PFCs去除特性的研究较少,因此在目前地表水环境中短链PFCs的污染水平不断升高的背景下,亟需评估该工艺的应用效果。文中以水厂砂滤产水为水源,研究了3种短链PFCs(PFBA、PFPeA、PFHxA)和溶解性有机物(DOM)在连续运行90 d的O3-BAC中试装置中的去除效果,同时探讨了关停臭氧和臭氧的投加量对短链PFCs和DOM去除效果的影响。结果表明,随着运行时间的延长,3种短链PFCs在O3-BAC中试中的去除率显著下降并且出现了PFCs穿透和解吸附现象,去除率下降程度为:PFBA>PFPeA>PFHxA,而DOM相关的DOC、UV_(254)和Φ_((T,n))指标的去除率下降程度则相对缓慢。臭氧的投加能够氧化DOM从而改善短链PFCs在炭滤中的吸附去除,关停臭氧后流入炭滤的DOM会抢占已吸附短链PFCs的吸附位点,使PFCs解吸附提前发生。过高的臭氧投加量又会使更具竞争性的低分子量有机物增多,从而削弱炭滤对短链PFCs的去除能力。 展开更多

关键词 臭氧-生物活性炭 全氟化合物 溶解性有机物 中试 三维荧光光谱

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三维荧光光谱(3D-EEM)技术在溶解性有机质(DOM)分析中的应用 被引量：14

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作者 朱大伟 武道吉 +1 位作者 孙翠珍 张志斌 《净水技术》 CAS 2015年第1期14-17,28,共5页

该文阐述了3D-EEM技术在DOM中的应用,介绍了3D-EEM技术的机理和平行因子分析法。从内部结构和外部环境两方面分析了与3D-EEM技术相关的影响因素,并总结了常见有机物光谱峰识别位置。综合评述了3D-EEM技术的研究和应用现状,并对今后的发... 该文阐述了3D-EEM技术在DOM中的应用,介绍了3D-EEM技术的机理和平行因子分析法。从内部结构和外部环境两方面分析了与3D-EEM技术相关的影响因素,并总结了常见有机物光谱峰识别位置。综合评述了3D-EEM技术的研究和应用现状,并对今后的发展趋势和研究方向进行了探讨。 展开更多

关键词 溶解性有机质 三维荧光光谱 平行因子分析法 影响因素

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煤矸石中溶解性有机质(DOM)溶出的动力学变化 被引量：11

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作者 赵丽 田云飞 +3 位作者 王世东 孙艳芳 杨昭 罗绍河 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2455-2461,共7页

以神华神东煤炭集团公司补连塔煤矿采空区取得的煤矸石作为研究对象,通过淋滤实验,探索室温条件下煤矸石中溶解性有机质的溶出动力学规律。研究结果表明:煤矸石淋出液的p H值从最大值8.74下降到7.64,电导率(EC)和溶解性总固体(TDS)均经... 以神华神东煤炭集团公司补连塔煤矿采空区取得的煤矸石作为研究对象,通过淋滤实验,探索室温条件下煤矸石中溶解性有机质的溶出动力学规律。研究结果表明:煤矸石淋出液的p H值从最大值8.74下降到7.64,电导率(EC)和溶解性总固体(TDS)均经过了快速下降、慢速下降至稳定的3个阶段,并且硝酸盐和氨氮的含量很低。淋出液中溶解性有机碳(DOC)、UV254经过了快速增大、减小至稳定的3个阶段,且DOC和UV254具有一定的线性相关关系,这说明煤矸石水溶性DOM中含有一定的苯环类芳香族化合物。DOM样品中主要有3类荧光峰,即类芳香族蛋白峰、溶解性微生物代谢产物峰和海洋腐殖酸峰,其中,93.3%的样品中出现有类芳香族蛋白荧光峰。样品的荧光指数FI值从1.85逐渐上升到最大值2.77,SUVA254最大值为0.7 L/(m·mg),生物源指数BIX在0.78~1.23间波动,均可证实煤矸石中DOM主要是以微生物源(内源)有机质为主,且与生物或细菌活动密切相关。 展开更多

关键词 煤矸石 溶解性有机质 淋滤实验 三维荧光光谱 FI指数

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毛白杨落叶与不同深度土中DOM的紫外与荧光特性对比研究 被引量：2

6

作者 赵丽 孙超 +4 位作者 黄兴宇 罗绍河 都聪聪 董大庄 康晴晴 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期75-80,共6页

为了研究植物落叶有机质在地下土壤中的分布特征,以河南省郑州市新密县某地为研究区,取毛白杨落叶和地下0.1,1,50 m深土壤提取的溶解性有机质(DOM)为研究对象,采用紫外-可见光谱和三维荧光光谱扫描技术,结合各项理化指标测试,对比分析DO... 为了研究植物落叶有机质在地下土壤中的分布特征,以河南省郑州市新密县某地为研究区,取毛白杨落叶和地下0.1,1,50 m深土壤提取的溶解性有机质(DOM)为研究对象,采用紫外-可见光谱和三维荧光光谱扫描技术,结合各项理化指标测试,对比分析DOM在土层中的演化和分布特征。结果表明:毛白杨落叶荧光光谱中富里酸峰峰强最大,土样DOM中没有明显的腐殖酸峰,且芳香族蛋白峰和微生物代谢产物峰峰强随土壤深度增加逐渐减弱,在深层土壤DOM中只有较弱的富里酸峰;研究区土壤偏碱性,且随着土壤深度增加,碳含量逐渐减少,氮含量先增加后减少,距地表1 m深处可能为研究区浅层土壤化学反应的活跃层,"自生源"特征最明显,微生物活动显著高于其他土层的;研究用天然有机质在随降雨和地表径流下渗过程中发生降解,生成小分子有机质,且有机质的迁移活性随着深度增加显著降低;植物落叶和土壤的DOM样品腐殖化程度和疏水组分含量呈显著的线性正相关关系(R^(2)=0.998)。 展开更多

关键词 溶解性有机质 三维荧光光谱 土壤 毛白杨落叶

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煤矿地下水库DOM来源解析 被引量：7

7

作者 韩佳明 于妍 +3 位作者 郑然峰 李墨 张凯 蒋斌斌 《矿业科学学报》 2020年第5期575-583,共9页

为深入了解溶解性有机物(DOM)在煤矿地下水库水环境中的变化过程,本研究利用三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)模型,分析了大柳塔煤矿地下水库进出水中DOM组分的变化情况,并利用主成分分析法对影响水体DOM的主要因素进行了... 为深入了解溶解性有机物(DOM)在煤矿地下水库水环境中的变化过程,本研究利用三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)模型,分析了大柳塔煤矿地下水库进出水中DOM组分的变化情况,并利用主成分分析法对影响水体DOM的主要因素进行了研究。研究结果表明,煤矿地下水库有一定的净化作用,表征DOM的TOC和UV 254在出水处有明显降低;地下水库水体中DOM可分为紫外区类富里酸(240 nm/380 nm)、类蛋白色氨酸(275 nm/330 nm)、紫外区类富里酸(255 nm/380 nm)、可见类富里酸(265 nm,355 nm/380 nm)4个组分;通过主成分分析以及对f 470/520、HIX、BIX 3个参数的分析,结果表明DOM的来源表现为内源输入与陆源输入共同作用,但以内源输入为主的特点,在地下水库的运行管理过程中应重点考虑内源污染的治理。 展开更多

关键词 溶解性有机物(dom) 平行因子法 三维荧光光谱 煤矿地下水库

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太湖水源水有色溶解性有机物(CDOM)荧光特性分布特征以及源解析 被引量：3

8

作者 王聪颖 陈卫 +1 位作者 陶辉 张孝忠 《净水技术》 CAS 2019年第3期56-62,共7页

多次采集太湖水源水以及入湖河流水样,利用三维荧光光谱手段探究荧光特征,并采用荧光区域积分法(EEM-FRI)结合主成分分析法(PCA)研究了太湖水源水CDOM的主要来源。结果表明:西氿水源水CDOM受外源的影响较大;马山水源水CDOM冬春受外源的... 多次采集太湖水源水以及入湖河流水样,利用三维荧光光谱手段探究荧光特征,并采用荧光区域积分法(EEM-FRI)结合主成分分析法(PCA)研究了太湖水源水CDOM的主要来源。结果表明:西氿水源水CDOM受外源的影响较大;马山水源水CDOM冬春受外源的影响较大,夏秋以内源释放为主;其余太湖水源地原水中CDOM以内源为主。 展开更多

关键词 有色可溶性有机物 三维荧光光谱 荧光区域积分法 太湖

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焚烧发电垃圾渗滤液处理过程中DOM的荧光光谱分析 被引量：1

9

作者 黄健 孙威威 +5 位作者 黄智 王斌 王志华 张华 张勇 谢能勇 《安徽建筑大学学报》 2019年第6期76-80,共5页

利用三维荧光光谱技术研究焚烧发电垃圾渗滤液处理过程中溶解性有机物(DOM)的光谱特征,并建立DOM荧光强度与COD浓度变化的关系。三维荧光光谱显示,垃圾渗滤液中DOM主要由高激发波长色氨酸峰(峰A)、低激发波长色氨酸峰(峰B)、可见光区富... 利用三维荧光光谱技术研究焚烧发电垃圾渗滤液处理过程中溶解性有机物(DOM)的光谱特征,并建立DOM荧光强度与COD浓度变化的关系。三维荧光光谱显示,垃圾渗滤液中DOM主要由高激发波长色氨酸峰(峰A)、低激发波长色氨酸峰(峰B)、可见光区富里酸峰(峰C)和紫外光区富里酸峰(峰D)组成。经过UASB工艺处理后,4种DOM在微生物的降解作用下荧光峰强度均逐渐降低,但高激发波长色氨酸、低激发波长色氨酸比可见光区富里酸和紫外光区类富里酸更易去除;3种荧光类DOM(高激发波长色氨酸、低激发波长色氨酸和可见光区富里酸)的荧光强度分别与COD浓度具有良好的相关性,与COD线性相关系数(R2)分别为0.9985、0.9647和0.8082,说明可以利用三维荧光光谱分析技术快速检测垃圾渗滤液处理过程中COD的浓度。 展开更多

关键词 垃圾渗滤液 溶解性有机物 三维荧光光谱 荧光强度

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生物质炭和有机肥配施对水稻土溶解性有机质光谱学特征的影响 被引量：3

10

作者 梁栋 周巧林 +6 位作者 张辉 马洪波 宁运旺 张永春 徐聪 焦加国 汪吉东 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1123-1133,共11页

为探究生物质炭对水稻土壤溶解性有机质(DOM)的影响及其与有机肥配施的协同效应,通过5年连续定位试验,探讨了生物质炭施用5年后不同施肥处理:对照(CK)、生物质炭(BC)、化肥(F)、生物质炭+化肥(F+BC)、化肥+有机肥(25%氮替代,MF)和化肥+... 为探究生物质炭对水稻土壤溶解性有机质(DOM)的影响及其与有机肥配施的协同效应,通过5年连续定位试验,探讨了生物质炭施用5年后不同施肥处理:对照(CK)、生物质炭(BC)、化肥(F)、生物质炭+化肥(F+BC)、化肥+有机肥(25%氮替代,MF)和化肥+生物质炭+有机肥(25%氮替代,MF+BC)对水稻产量和土壤pH、全氮、有效磷、速效钾、有机碳、易氧化有机碳(ROC)及溶解性有机碳的影响。采用紫外-可见光谱、荧光光谱结合平行因子分析方法对土壤中DOM的光谱特征和荧光组分进行表征,分析了DOM的紫外光吸收系数和紫外光斜率系数以及荧光指数、腐殖化指数、生物指数和富里酸、色氨酸、胡敏酸相对含量。结果表明:施用生物质炭和有机肥均能有效提高水稻产量,缓解土壤酸化,并且MF+BC处理水稻产量和土壤有效磷含量最高。水稻产量与DOM生物可利用性、芳香化程度、腐殖化程度、色氨酸组分含量和亲水性呈显著正相关(P<0.05)。提高DOM生物可利用性和腐殖化程度均表现为有机肥大于生物质炭。生物质炭显著增加DOM富里酸和色氨酸组分含量,并且促进了水稻土中ROC向难氧化有机碳转化;而有机肥有效增加DOM富里酸、色氨酸、胡敏酸和ROC含量。生物质炭和有机肥协同配施对提升水稻产量及增加ROC、DOM富里酸和色氨酸含量、芳香化程度、腐殖化程度和生物可利用性方面具有交互作用。综上所述,在本研究条件下生物质炭配施有机肥在水稻增产和水稻土有机碳及DOM组分功能多样性提升方面具有长期效应。 展开更多

关键词 生物质炭 有机肥 溶解性有机质 紫外-可见光谱 三维荧光光谱 交互作用

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南方某城镇污水处理厂进水三维荧光指纹特征及污染快速溯源实践

11

作者 龙晓娟 张国斐 +3 位作者 卢映芳 朱国政 赵元元 陈兆佳 《净水技术》 CAS 2024年第11期186-197,共12页

文章探索一套基于溶解性有机物-三维荧光光谱法(DOM-3DEEM)技术的城镇污水处理厂进水异常的快速溯源方案,包括水样前处理和分析、适合的DOM-3DEEM监测分析参数和比对算法、收集典型污染水样建立带污染源特征的DOM-3DEEM数据库,以及建立... 文章探索一套基于溶解性有机物-三维荧光光谱法(DOM-3DEEM)技术的城镇污水处理厂进水异常的快速溯源方案,包括水样前处理和分析、适合的DOM-3DEEM监测分析参数和比对算法、收集典型污染水样建立带污染源特征的DOM-3DEEM数据库,以及建立本案例中某污水处理厂管网水系各监测点的DOM-3DEEM数据库。过程为:探查对象水系管网情况、制定采样方案、样品分析、数据处理和收录数据库、制定比对和溯源方案。开展了案例的DOM-3DEEM总体分析和异常溯源分析,包括特征峰全库和多库比对、荧光特征图示和比对、荧光曲面比对等工作。结果表明,特征峰全库和多库比对用于溯源具有特异性,从诸多荧光特征指标中筛选到荧光指数(FI)用于溯源,样品曲面比对方案能通过衡量相似度有效反映上下游分支影响的传递。综合结论认为,通过对比偶见特异峰、筛选特征参数、设定合适曲面原始数据,运用DOM-3DEEM技术能有效地对城镇污水处理厂进水异常情况进行溯源。 展开更多

关键词 三维荧光 溶解性有机物 相似度 溯源 城镇污水处理厂

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不同水源特征水库中溶解性有机物的光学特性对比

12

作者 孙贤鹏 赵燕景 +2 位作者 杨永锐 史建超 刘旭阳 《净水技术》 CAS 2024年第5期61-70,共10页

为考察A水库(“引黄工程”水源水库)与B水库(普通类型水库)的溶解性有机物(DOM)在相对分子质量大小、组成特征及来源方面的差异,采用紫外-可见光谱技术以及三维荧光光谱技术结合平行因子分析法,针对A水库和B水库水体中DOM的吸收参数特... 为考察A水库(“引黄工程”水源水库)与B水库(普通类型水库)的溶解性有机物(DOM)在相对分子质量大小、组成特征及来源方面的差异,采用紫外-可见光谱技术以及三维荧光光谱技术结合平行因子分析法,针对A水库和B水库水体中DOM的吸收参数特征和荧光特征进行了研究。结果显示:A水库和B水库的DOM均有较强的自生源特征,但两水库的DOM在组成特征和来源上存在一定差异。B水库样本中存在长波类腐殖质C1(E_(x)=350 nm,E_(m)=454 nm)、类色氨酸物质C2(E_(x)=300 nm,E_(m)=361 nm)和类色氨酸C3(E_(x)=220 nm/250 nm,E_(m)=347 nm)3个荧光组分,而A水库样本中存在长波类腐殖质C1、类色氨酸物质C2两个荧光组分,说明A水库的组成特征相对更加简单。DOM吸收参数特征分析显示,A水库水质状况良好,其DOM相对分子质量较大,主要来自自生源;而B水库处于富营养状态,其DOM相对分子质量较小,富里酸成分和水体芳香性较高,水生环境中维管束植物输入较为丰富,主要来自入库河流和自生源。光谱指标差异性分析显示,A水库DOM外源输入比例小于B水库,同时A水库的水质污染源更多以陆源输入为主。研究揭示了水库中DOM的光学特性,可反映水库的环境污染程度和富营养化程度,为进一步探究DOM在不同水源特征水库的环境行为特征及水库水质保护等提供参考。 展开更多

关键词 引黄工程 水源水库 溶解性有机物(dom) 三维荧光光谱 紫外-可见光谱技术 平行因子分析

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城市污水处理过程中有机污染物三维荧光特性的变化规律 被引量：59

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作者 郝瑞霞 曹可心 邓亦文 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期789-792,796,共5页

采用三维荧光光谱法研究了城市污水处理过程中溶解性有机物的三维荧光特性变化规律。研究结果表明,生活污水中荧光类溶解性有机物主要以类蛋白有机物、UV腐殖质和可见腐殖质为主;污水生物处理前后特征荧光峰中心位置和强度均发生明显的... 采用三维荧光光谱法研究了城市污水处理过程中溶解性有机物的三维荧光特性变化规律。研究结果表明,生活污水中荧光类溶解性有机物主要以类蛋白有机物、UV腐殖质和可见腐殖质为主;污水生物处理前后特征荧光峰中心位置和强度均发生明显的改变,表明污水中有机物的相对组成和含量随生物处理过程而变化。三维特征荧光参数可以反映污水处理过程中污染物的种类、性质和含量变化等丰富信息。其测定迅速简便、灵敏度高,可用于污水处理效果的定性分析、定量评价,易于实现污水处理过程的实时在线监测,指导污水处理工艺的设计、运行、管理和控制。 展开更多

关键词 三维荧光光谱 城市污水处理 溶解性有机物 特征荧光峰

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河岸带土壤溶解性有机质垂直分布特征及其性质研究 被引量：19

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作者 王育来 孙即梁 +2 位作者 杨长明 崔恒钊 李建华 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2413-2421,共9页

河岸带有机质（Soil organic matter，SOM）的迁移转化在有机碳从陆地生态系统向水域生态系统中迁移转化及污染物的迁移转化中起到了重要的作用。以崇明岛典型河岸带为研究对象，分析了不同区域河岸带土壤有机碳（Soil organic carbon，... 河岸带有机质（Soil organic matter，SOM）的迁移转化在有机碳从陆地生态系统向水域生态系统中迁移转化及污染物的迁移转化中起到了重要的作用。以崇明岛典型河岸带为研究对象，分析了不同区域河岸带土壤有机碳（Soil organic carbon，SOC）、土壤溶解性有机碳（Soil dissolved organic carbon，SDOC）垂直分布特征和三维荧光光谱（Excitation—Emission matrix，EEM）特征，探讨了河岸带对土壤溶解性有机质（Soil dissolved organic matter，SDOM）性质及其潜在环境影响。结果表明：表层土壤（0—30cm）SOC储量占采样深度土壤SOC的40％左右，SDOC占SOC的5％左右，从陆上区域到缓冲区域表层土壤SDOC呈累积效应。河岸带有机质主要来自河岸带植物残体及其代谢产物，地下水也可能是河岸带土壤DOM的另一来源，河岸带土壤中大部分类腐殖质被表层矿物质所吸附。在土壤系统中，综合应用荧光指纹指数[荧光指数（Fluorescence index，FI），生源指数（The index of recent autochthonous contribution，BIX）和腐殖化指数（Humification index，HIX）]可以有效地揭示其来源和特性，但在土壤体系中单独应用指纹指数需审慎。 展开更多

关键词 崇明岛 河岸带 溶解性有机质 三维荧光光谱 荧光指数

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生物质炭对紫色土耕地土壤中溶解性有机物含量和组成特征的影响 被引量：12

15

作者 刘慧云 鲜青松 +1 位作者 刘琛 唐翔宇 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期718-726,共9页

选取位于长江上游低山丘陵区的四川盐亭石灰性紫色土和重庆忠县中性紫色土的两种典型耕地(旱地和菜地)土壤,添加0.5%~3.0%生物质炭并经过老化作用,研究生物质炭添加对土壤中可水提的溶解性有机物(DOM)性质的影响。DOM的含量与组分特征... 选取位于长江上游低山丘陵区的四川盐亭石灰性紫色土和重庆忠县中性紫色土的两种典型耕地(旱地和菜地)土壤,添加0.5%~3.0%生物质炭并经过老化作用,研究生物质炭添加对土壤中可水提的溶解性有机物(DOM)性质的影响。DOM的含量与组分特征分别以溶解性有机碳(DOC)浓度和光谱学特征参数表征。结果表明,石灰性和中性紫色土旱地不添加生物质炭的对照土壤中DOM的平均含量分别为43、65 mg DOC·kg^(-1),相应菜地的对照土壤分别为110、105 mg DOC·kg^(-1);加炭后DOM含量随投加量呈非单调性变化。石灰性和中性紫色土菜地土壤DOM的芳香性和腐殖化程度明显高于旱地土壤。三维荧光光谱的平行因子分析表明,土壤DOM由两种土壤有机质源的类腐殖质组分及一种类色氨酸组分构成,菜地土壤中各组分的含量都明显高于旱地土壤,也具有更高的芳香性和腐殖化程度。综合多种光谱学分析的结果发现,加炭并经过老化后,土壤DOM的组分特征并无明显变化。 展开更多

关键词 紫色土 生物质炭 溶解性有机物(dom) 三维荧光光谱 平行因子分析

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煤生物成气过程中溶解性有机物的光谱特征研究 被引量：7

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作者 赵同谦 李鹏 +5 位作者 邰超 象豫 李虹妍 马永霞 齐永安 张国成 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S2期525-534,共10页

为进一步探讨煤生物成气过程中有机中间产物的变化特征,使用富集驯化后的底泥对3种煤样进行了煤生物成气模拟实验。对产气过程中产气量、液相样品中的可溶性有机质含量(总有机碳,TOC含量)、紫外和三维荧光光谱进行测定,并分析其耦合关... 为进一步探讨煤生物成气过程中有机中间产物的变化特征,使用富集驯化后的底泥对3种煤样进行了煤生物成气模拟实验。对产气过程中产气量、液相样品中的可溶性有机质含量(总有机碳,TOC含量)、紫外和三维荧光光谱进行测定,并分析其耦合关系。结果表明:3种煤样的产气过程均可分为3个产气周期:快速期、慢速期和产气停止期。成气过程中TOC含量总体下降,产气停止后含量有少量增高,TOC含量变化周期与产气时期具有一致性。紫外光谱及特征值显示产气过程中DOM分子量逐渐增大,芳构化程度增高,同时芳香环取代基上含氧官能团增多。荧光光谱显示成气过程中类蛋白荧光峰迅速降低,煤中的腐殖酸类物质转移到液相中,荧光基团中羰基、胺基和羟基含量增加。紫外和荧光光谱的变化与成气过程具有很好的耦合性,均表明煤中的有机质在微生物作用下进入液相并参与产气,但不同种类的物质对产气的作用不同。研究结论与此前GC-MS的相关研究结果相一致,且为煤生物成气过程中液相成分和性质的变化提供了参考。 展开更多

关键词 煤 生物成气 溶解性有机物 紫外光谱 三维荧光光谱

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生物炭中溶解性有机质与Cu(Ⅱ)的络合机制研究 被引量：3

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作者 张军 王薇 +4 位作者 储刚 周丹丹 赵婧 王琳 李芳芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第22期22160-22165,共6页

生物炭是废弃生物质在厌氧条件下热解产生的固体产物,因其具有多孔、含氧官能团、比表面积较大及矿物质较为丰富等优点而在重金属污染土壤修复方面具有良好的应用前景。生物炭对重金属迁移性的影响因素有重金属特性、生物炭固体颗粒及... 生物炭是废弃生物质在厌氧条件下热解产生的固体产物,因其具有多孔、含氧官能团、比表面积较大及矿物质较为丰富等优点而在重金属污染土壤修复方面具有良好的应用前景。生物炭对重金属迁移性的影响因素有重金属特性、生物炭固体颗粒及其所含溶解性有机质(DOM)的特性。生物炭进入环境后,生物炭中的DOM易随环境介质发生迁移转化且DOM含有较丰富的含氧官能团,其与重金属的相互作用对重金属的迁移转化有重要影响。然而,生物炭DOM的特性受生物炭母质来源和热解温度的影响,不同源生物炭中DOM与重金属相互作用机制尚不明确。因此,深入研究生物炭DOM与重金属之间的相互作用机制对评估生物炭对重金属的迁移影响至关重要。本研究采用多种光谱技术,探讨了生物炭中DOM的组成及其与Cu(Ⅱ)的络合特性。结果表明,SUVA_(254) DOM和SUVA_(260) DOM属于芳香性很低的亲水性材料,且玉米秸秆生物炭DOM(MDOM)浓度高于松木生物炭DOM(PDOM)浓度;三维荧光光谱鉴定出DOM主要由类腐殖酸和类富里酸构成;与PDOM相比,MDOM中含有更多的荧光物质(类富里酸和类腐殖酸),为其与Cu(Ⅱ)的络合提供了结合位点,因此其络合稳定常数高于PDOM;^(1)H-NMR证明DOM中酚羟基官能团与Cu(Ⅱ)发生了明显的络合作用。本研究将为生物炭作为功能性材料在环境修复中的应用提供筛选依据以减低其环境风险。 展开更多

关键词 生物炭 溶解性有机质(dom) Cu(Ⅱ) 荧光淬灭 结合能力

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饮用水预处理和深度处理工艺对有机物去除的特征研究 被引量：5

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作者 宋澄杰 杜尔登 +3 位作者 王利平 潘新星 朱林峰 成波 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第10期13-18,23,共7页

水体中溶解性有机物(DOM)是饮用水处理的重点控制对象和饮用水安全保障的关注焦点。以长三角地区某典型自来水厂为研究对象,基于总有机碳、UV254、三维荧光等指标,考察饮用水预处理、常规处理、深度处理工艺对水中有机物的去除与变化特... 水体中溶解性有机物(DOM)是饮用水处理的重点控制对象和饮用水安全保障的关注焦点。以长三角地区某典型自来水厂为研究对象,基于总有机碳、UV254、三维荧光等指标,考察饮用水预处理、常规处理、深度处理工艺对水中有机物的去除与变化特征。结果表明,预处理工艺和深度处理工艺能够去除水体中的有机物和氨氮;常规处理工艺对总磷的去除达到71.7%。采用PARAFAC(平行因子分析)算法深入解析工艺流程中不同水样的荧光光谱,解析出3个有效PARAFAC荧光组分,包括络氨酸类蛋白物质(C1)、腐植酸类物质(C2)和色氨酸类蛋白物质(C3)。色氨酸、络氨酸类蛋白有机物是水中有机物的主要成分。其中预处理工艺中的臭氧预氧化对三类PARAFAC荧光组分的去除率分别为33.9%、28.9%和24.7%;深度处理工艺中的生物活性炭对三类荧光组分也有较高的去除率,分别为28.4%、22.0%和35.4%。PARAFAC荧光组分与总有机碳具有较高的相关性,能较好反映并预测水中有机物浓度。 展开更多

关键词 溶解性有机物 三维荧光光谱 平行因子分析 饮用水

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光谱法在城市污水溶解性有机物处理中的应用 被引量：2

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作者 任志敏 李雅馨月 +4 位作者 林子琛 李雪娇 吕颜宏 纪晓娜 田曦 《科技创新与应用》 2021年第25期180-182,共3页

文章介绍了城市污水溶解性有机物的来源、组成及其危害,简要阐述了紫外光谱、红外光谱和三维荧光光谱技术的基本原理,总结了它们在城市污水溶解性有机物处理方面的应用,展望了化学分离与化学计量学分离相结合的三维荧光分析方法在城市... 文章介绍了城市污水溶解性有机物的来源、组成及其危害,简要阐述了紫外光谱、红外光谱和三维荧光光谱技术的基本原理,总结了它们在城市污水溶解性有机物处理方面的应用,展望了化学分离与化学计量学分离相结合的三维荧光分析方法在城市污水溶解性有机物定量分析方面的应用前景。 展开更多

关键词 三维荧光 红外光谱 紫外光谱 城市污水 溶解性有机物

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不同碳源反硝化滤池进出水中溶解性有机物对比分析 被引量：1

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作者 郑晓英 乔露露 +1 位作者 王慰 李魁晓 《净水技术》 CAS 2019年第1期61-67,82,共8页

以某城市污水处理厂二级出水为反硝化滤池进水,利用分子排阻色谱、三维荧光(EEM)及溶解性微生物代谢产物(SMP)测定等不同分析方法对不同碳源反硝化生物滤池进出水中的溶解性有机物(DOM)进行对比研究。结果表明,滤池进水DOM中小分子物质... 以某城市污水处理厂二级出水为反硝化滤池进水,利用分子排阻色谱、三维荧光(EEM)及溶解性微生物代谢产物(SMP)测定等不同分析方法对不同碳源反硝化生物滤池进出水中的溶解性有机物(DOM)进行对比研究。结果表明,滤池进水DOM中小分子物质含量最高,其中分子量为1 kDa的有机物约占总有机物的50%,分子量>10 kDa的大分子有机物约占7%。经过反硝化滤池,出水有机物种类不变,小分子有机物出水浓度下降为进水的50%,说明滤池对小分子物质有一定的去除作用。SMP测定结果表明,滤池进水中主要的SMP物质为腐植酸,约占SMP总含量的70%。在整个过滤周期内,SMP的总量变化不大,反冲洗气水冲和水冲阶段SMP的浓度增加显著。EEM分析表明,滤池正常运行时,进出水中的DOM主要成分为可见腐植质(λ_(ex)/λ_(em)=330/425)和UV腐植质(λ_(ex)/λ_(em)=230/430);反冲洗阶段,DOM含量增加,且出现类蛋白、类色氨酸;整个过滤周期内有机物的含量基本不变,说明反硝化生物滤池不能对腐植酸类物质进行降解。 展开更多

关键词 溶解性有机物 反硝化滤池 分子排阻色谱 三维荧光光谱 溶解性微生物代谢产物 碳源 比较分析

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