作者单位
摘要
1 南昌大学资源环境与化工学院, 江西 南昌 330031
2 南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西 南昌 330031
3 东南大学能源与环境学院,江苏 南京 210096
差分吸收光谱(DOAS)技术能够精确实时地监测烟气成分的浓度,是从源头上控制烟气污染物排放的有效手段。在DOAS系统中,光源强度变化是影响测量长期可靠性的重要因素。针对这一问题,提出一个新的光强免校准的DOAS反演算法。该算法利用邻域宽带截面对气体特征吸收的窄带截面进行归一化,从而获得不受光源强度变化影响的等效吸收强度参数αeq(λk),通过比较该参数的测量值与标准截面的计算值,进而可以推算出气体浓度。与传统算法相比,该算法不需要进行多项式拟合、信号滤波等复杂计算,更便于硬件实现。搭建测量系统,用氮气与高浓度NO标气制备不同浓度NO,以NO测量数据为例,结果表明,NO的特征吸收峰只出现在195.5 nm(吸收峰1)、204.7 nm(吸收峰2)、214.8 nm(吸收峰3)、226.2 nm(吸收峰4)等4个位置,且该4个吸收峰的半高全宽均为1 nm左右。采用该算法,特征吸收峰4(226.2 nm)的线性回归决定系数R2达到了0.998 17,验证了新算法的可行性。
差分吸收光谱 反演算法 一氧化氮 免校准 differential absorption spectroscopy inversion algorithm nitric oxide calibration free 
应用激光
2022, 42(4): 140
作者单位
摘要
1 南昌大学资源环境与化工学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室, 江西 南昌 330031
2 中国环境科学研究院环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室, 北京 100012
3 江西环境监测中心站, 江西 南昌 330077
随着人类活动不断增加, 难降解有机物已成为污染地下水主要物质之一。 贫营养、 厌氧的地下水环境将加剧难降解有机物的长期风险。 2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)作为难降解的硝基苯类物质, 对其污染地下水修复治理一直是环境领域的难点和热点问题。 目前, 零价铁活化过硫酸盐高级氧化技术被用于修复地下水中2,4-DNT, 具有较高的效率。 为了更好地识别降解过程, 一般采用质谱识别氧化降解的中间产物和降解产物以及生成的顺序, 但无法有效的识别氧化降解过程中有机物官能团的变化顺序。 因此, 采用三维荧光技术、 傅里叶红外光谱技术以及二维相关分析技术耦合识别过硫酸盐氧化体系中2,4-DNT的光谱变化及官能团转化顺序。 结果表明, 未出现荧光峰的2,4-DNT降解生成的具有荧光基团的新产物, 反应初期荧光产物的生成主要是因苯环上硝基的变化, 而苯环未受到破坏。 通过对5个区域体积积分可知, 随着反应进行苯环破裂, 生成不饱和脂肪酸, 类富里酸结构的产物不断被降解, 而类腐殖质结构的产物后期逐渐被降解, 导致区域Ⅱ和区域Ⅳ中积分的荧光强度占比不断增加, 后期产物中的2,4-二氨基甲苯(2,4-DAT)含量不断增加, 导致体系中的荧光不断增强, 其来源于过量的Fe0还原2,4-DNT反应; 红外吸收峰主要有3 334, 2 844, 2 954, 2 357, 2 126, 1 643, 1 410, 1 110和700 cm-1, 表明产物中主要官能团有氨基、 亚甲基、 羧基、 酚羟基及烯烃类等, 但不同反应阶段的红外吸收峰差异性较小, 表明氧化体系中苯环上甲基被氧化为羧基或酚羟基, 硝基被还原转化为氨基, 苯环破坏生成不饱和脂肪酸和烯烃类结构物质。 通过对时间变化过程中水相的FTIR数据进行二维相关分析, 发现同步谱图中出现了4个自相关峰, 其位置为λ1/λ2=3 334/3 334, 1 643/1 643, 1 015/1 015和700/700, 同时在λ1/λ2=1 643/3 334, 1 015/3 334, 700/3 334, 1 015/1 634, 700/1 634和700/1 015处出现6个正相关交叉峰, 且峰值均为正值, 谱带强度变化方向一致, 表明以上4种官能团均随时间变化而生成, 转化/降解存在同步性; 异步谱出现同步谱中相同位置的5个负相关交叉峰和1个正相关峰。 结合同步异步谱交叉相关峰正负关系, 可知光谱变化特征次序为: 3334>1 634>1 015>700, 故发现随着时间延长, 2,4-DNT降解体系中基团出现的先后顺序: 氨基>羧基>烯烃类>酚羟基。 综上表明降解过程中苯环上的硝基先转化为—NH2, 其次苯环上的甲基被氧化为—COOH, 酚羟基和烯烃类应该是苯环结构破坏后的碳链转化。 相关研究可为过硫酸盐高级氧化降解官能团变化及路径识别提供一定的依据。
过硫酸盐 2,4-二硝基甲苯 三维荧光 傅里叶变换红外光谱 二维相关分析 光谱特征 Persulfate 2,4-dinitrotoluene Therefore three-dimensional excitation emission ma Fourier transform infrared spectroscopy Two-dimensional correlation analysis Spectral signature 
光谱学与光谱分析
2020, 40(3): 849
韦娜娜 1,2,*胡长进 2周闪闪 2,3马乔 2,3[ ... ]吴代赦 5
作者单位
摘要
1 安徽大学物理与材料科学学院,安徽 合肥 230601
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所大气物理化学研究室,安徽 合肥 230031
3 中国科学技术大学研究生院,安徽 合肥 230026
4 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,安徽 合肥 230026
5 南昌大学资源环境与化工学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,江西 南昌 330031
含碘气溶胶对全球气候与环境变化有着深远的影响。已有的研究表明含碘气溶胶的形成和生长源于含碘前体物(碘及碘化物)的 氧化和后续聚合过程,含碘前体物的初步氧化会形成IO、OIO等具有高度反应活性的初级碘氧化物,进一步的氧化反应产生更 稳定的碘氧化物IxOy,再经过后续聚合反应形成碘氧粒子(iodine oxide particles, IOPs)。IOPs的形成机制决定了 含碘气溶胶的物化特性,最终决定了环境与气候效应。然而,现有的模型研究与大气观测结果之间,甚至是不同模型研究之间, 常常存在分歧,这些分歧又进而导致人们在评估含碘气溶胶对全球环境和气候变化影响效应上的不确定性。详细介绍了 近年来大气碘化学与含碘气溶胶形成机制的研究进展,并指出了亟待解决的问题和面临的挑战。
含碘前体物 碘氧化物 碘氧粒子 环境气候效应 source of iodine iodine oxides iodine oxide particles environment and climate effect 
大气与环境光学学报
2018, 13(1): 1

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