城市污水处理厂出水作为再生水的主要水源, 其迥异的物质组成给受纳水体带来潜在环境风险。 全面掌握污水厂出水水体中有机物组成及结构信息, 将为污水厂提标改造及有毒有害物质排放标准的制定提供理论支撑。 采用傅里叶变换红外光谱和三维荧光光谱技术, 结合二阶导数光谱及区域积分分析方法, 对4个典型城镇污水处理厂(W1, W2, W3, W4)出水水体中颗粒态有机物(POM)与溶解态有机物(DOM)的物质组成及结构差异特征进行了分析。 结果显示: 污水处理厂出水中POM主要组分为脂肪类、 芳香类、 糖类及矿物盐, 而DOM主要由有机酸、 蛋白质、 多肽、 糖类及芳香类物质组成。 各污水处理厂出水水体POM中, W1芳香类物质较多而矿物盐类等颗粒较少, W2较W1含有更多的糖类物质, W3含较多脂类、 蛋白类及糖类, 而W4含有芳香类及羧酸物质的有机物较多。 水体DOM组成中, W1和W2成分较为类似, 主要为芳香性较高的大分子有机酸, 其含量分别占总有机物的73.9%和67.7%； W3与W4组成中蛋白、 多肽及糖类含量较高, 其中类蛋白物质分别占DOM总量的71.3%和53.5%。 研究结果表明, 采用傅里叶变换红外光谱结合二阶导数分析能很好识别不同污水处理厂出水水体中POM与DOM主要物质组成及结构差异, 同时利用区域积分方法对样品三维荧光光谱进行解析, 能更进一步定量分析不同来源样品物质组成特征。

通过黑龙江省区域镜泊湖水体6个点位样品采集(样品号J1-J6), 利用荧光检测技术, 结合三维荧光光谱区域积分(FIR), 研究了水溶性有机物(DOM)的荧光特性。 传统荧光光谱显示J4和J5 DOM分子缩合度较高; 三维荧光光谱显示J6点位DOM中类蛋白特征峰最为显著; 对所有点位DOM的三维荧光光谱5个区域积分(AⅠ, AⅡ, AⅣ: 类蛋白区域; AⅢ: 类富里酸区域: AⅤ: 类胡敏酸区域)显示: 所有点位DOM区域积分中AⅤ区域占有比例最大, 并且以J4和J5点位最高, J6点位最低。 通过对腐殖酸区域(AⅢ和AⅤ积分比例之和)与类蛋白区域(AⅠ, AⅡ, AⅣ积分比例之和)积分比值表明, J4(4.94)和J5(5.18)点位比值相近; J1(3.52)和J2(3.66)点位比值接近; 最小值为J6点位(2.11)。 综合以上分析证实, 镜泊湖水体各点位DOM腐殖化程度为: J4, J5>J1, J2>J3>J6点位。