重金属是土壤中最具代表性的污染物之一, 重金属的赋存形态直接关系到其生理毒性和迁移行为, 是重金属污染研究的重要方向。 重金属形态与环境条件关系密切, 鉴于土壤系统的高度复杂性, 相近条件下的重金属形态转化行为也可能不尽相同。 相关研究目前尚未有统一定论, 成为有待验证的理论问题。 在实验了解秸秆腐殖化DOM性质 (紫外光谱、 三维荧光光谱和红外光谱) 的基础上, 借助Tessier连续提取-AAS法分析DOM作用下铅的形态转化规律, 据此建立溶解性有机碳 (DOC) 与有机结合态铅的线性关系, 并辅以FTIR明确DOM官能团对铅形态转化的贡献。 结果发现: DOM紫外吸收主峰位于229 nm处, 荧光组分集中于λex/em=250/350 nm, λex/em=250/450 nm和λex/em=330/450 nm区域, 归属为紫外区类富里酸和可见光区类腐殖酸荧光峰。 DOM的官能团组成比较复杂, —OH, CO, N—H等振动峰比较明显。 DOM能够影响黄土铅的赋存形态, 其存在有助于降低可交换态、 铁锰氧化态和残渣态铅含量, 但对碳酸盐结合态铅含量影响甚微。 DOC含量与有机结合态铅含量正相关(r=0.691 8), 表明DOM可以有效络合铅离子;DOM中的—OH, CO, —COOH等基团对铅离子的形态转化具有关键作用。

观察傅里叶变换红外光谱技术无创、 原位、 快速诊断胃癌淋巴结转移的可行性。 联合使用衰减全反射探头及傅里叶变换红外光谱仪测量新鲜离体胃周淋巴结红外光谱, 发现每条光谱在吸收波长3 000～1 000 cm-1之间循序出现13条谱带, 依据病理检测结果将淋巴结分为转移组及非转移组, 比较两组淋巴结红外光谱的峰位和相对峰强等指标结果, 最后进行标准统计学分析。 36例胃癌患者, 共检测淋巴结720枚, 其中转移性淋巴结180枚, 未转移540枚; 与非转移淋巴结相比, 转移淋巴结红外光谱有如下特征: (1)与核酸相关的峰强比I1 240/I1 460(p=0.015)和I1 080/I1 460(p=0.034)显著升高, 提示转移淋巴结细胞的核酸含量增多; (2)与蛋白相关的I1 640/I1 460(p=0.001)和I1 546/I1 460(p=0.027)峰强比值升高, 表明转移淋巴结组织的蛋白质含量明显升高; (3)与脂类相关的I2 855/I1 460和 I1 740/I1 460显著降低(p＜0.001), 提示癌组织脂类含量相对减少; (4)I1 160/I1 460(p=0.023)显著降低, 表明恶性细胞糖类物质的减少。 研究结果显示, 傅里叶变换红外光谱分析技术有望成为术中原位、 在体和快速诊断胃癌淋巴结转移的新方法。

钙(Ca)是植物必需营养元素之一, 对植物的生长、 发育与生理代谢等起着重要作用。 缺钙会减少作物的产量, 降低品质, 因此影响经济价值。 花生(Arachis hypogaea)是对缺钙很敏感的作物。 试验选取LH11与YZ9102两个花生品种为供试作物, 待花生幼苗长出第一片真叶以后, 转移至营养液中, 分别在三个钙处理(0, 0.01和2.0 mmol·L-1)下培养28 d, 随后取样分析花生幼苗生长情况与钙吸收, 并利用傅里叶红外光谱(FTIR)检测花生苗期植株不同器官的特征吸收峰, 研究缺钙胁迫下花生苗期植株体内的化学组分变化。 试验结果表明: 在0和0.01 mmol·L-1钙处理下, 花生品种YZ9102并未出现缺钙症状, 但是品种LH11缺钙症状明显: 叶片变小、 植株变矮、 茎尖顶端生长点坏死, 基部侧枝数增多。 品种YZ9102植株体内与LH11相比较, 有较高的钙浓度与钙积累量。 0和0.01 mmol·L-1的钙缺钙营养液培养下, 品种LH11根系钙积累量在整个植株中所占比例较高, 而品种YZ9102在叶中钙积累比例较高。 与正常钙供应处理相比, 缺钙胁迫下, 品种LH11根、 茎、 叶FTIR谱在1 060, 1 380, 1 655, 2 922和3 420 cm-1波长附近透射率较高, 表明缺钙胁迫下花生幼苗植株体内蛋白质、 糖类和脂类等组分明显降低, 但品种YZ9102受到缺钙胁迫影响较小。 品种YZ9102比LH11更耐缺钙胁迫。

傅里叶变换红外（FTIR）光谱技术可用来测量宽带红外光谱，能同时分析大气中的多种成分。描述了利用开放光路FTIR光谱技术测量环境大气中水汽的稳定同位素的新方法。以分析采集的中红外光谱为基础，在外场实验中，应用开放光程FTIR系统连续测量环境大气中水汽的稳定同位素H216O和HD16O，并得到大气中的氘同位素比值δD。对该测量系统，H216O和HD16O的测量误差分别约为0.25%和1.60%，氘同位素比值δD的测量精度约为1.32‰。详细分析了其中5天的数据，研究了环境大气中水汽的稳定同位素H216O、HD16O 以及同位素比值δD随时间的变化规律。并采用Keeling图分析方法，研究了地表蒸散的氘同位素特征。外场实验的结果证明了所提的测量方法和开放光程FTIR系统相结合长期测量环境大气中稳定同位素的能力。

傅里叶红外光谱分析方法具有分辨率高、光通量大、频带宽等优点,在痕量成分分析领域应用广泛。在污染 大气成分在线监测过程中,准确的标准光谱数据库是进行大气成分探测的首要条件和计算基础。开发了一套 可用于红外光谱在线分析的校准光谱数据库平台,研究在使用傅里叶红外光谱仪进行实际测量的过程中,影响 表观光谱的仪器因素,具体包括仪器分辨率、切趾函数和入射辐射的立体角等。在此基础上,对傅里叶 红外光谱仪仪器线型函数进行建模,实现高分辨率校准光谱的环境参数和仪器线型函数匹配,建立了 一套基于HITRAN的红外光谱定量校准数据库,并给出了基于该数据库的仿真校准光谱实例。该数据 库可用于大气痕量和微量成分的红外光谱分析研究。

探索红外光谱诊断大肠肿瘤性质的可行性。 联合使用衰减全反射探头与傅里叶变换红外光谱仪测定新鲜离体大肠18个癌组织和10个良性腺瘤的红外光谱， 将两组光谱的峰位及相对峰强等指标进行比较。 与良性腺瘤相比， 大肠癌的红外光谱具有如下特征: (1)与脂类相关的谱带2 925和1 740 cm-1峰强比I2 925/I1 460(p=0.018)和I1 740/I1 460(p=0.009)明显降低， 表明癌组织的脂类相对含量降低； (2)与蛋白质相关峰强比值I3 375/I1 460(p=0.012)和I1 550/I1 460(p=0.041)明显升高， 表明蛋白质相对含量明显升高； (3)与核酸相关的1 080 cm-1处峰位发生明显的蓝移(p= 0.039)， 峰强比I1 080/I1 460明显升高(p=0.036)， 说明癌组织中核酸相对脂类含量明显增加； (4)谱带1 305 cm-1处峰位发生明显的红移(p= 0.041)， 其指认有待进一步研究。 初步研究结果表明， 傅里叶变换红外光谱分析可能成为一种快速鉴别大肠肿瘤性质的新方法。