作者单位
摘要
东北农业大学水利与土木工程学院, 国际持久性有毒物质联合研究中心, 黑龙江 哈尔滨 150030
研究新降雪中溶解性有机质(DOM)的光谱特征有利于探究其与大气污染物的响应关系。 采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis absorption spectroscopy)、 三维荧光光谱(three dimensional fluorescence spectroscopy)结合平行因子分析(PARAFAC)技术, 分析了哈尔滨市新降雪样品中DOM的光谱特征及其来源。 新降雪中有色溶解性有机质(CDOM)浓度与荧光溶解性有机质(FDOM)强度变化呈现相同趋势, 其中CDOM含量因DOM来源、 大气云团运移、 大气污染情况及发色团光漂白性质的不同而与其他环境介质中CDOM浓度存在差异; 而FDOM强度则因环境介质中盐分含量及DOM的降解动力学速率存在差异而小于土壤和海洋。 新降雪中DOM的吸收光谱呈现指数递减趋势, 与冬季大气颗粒物中水溶性有机物发色团的吸收光谱相似, 在200~220 nm处存在明显吸收峰(由于受到水分子和溶解氧影响), 表明DOM存在较多的不饱和双键共轭结构。 E2/E3值(250和365 nm处的吸光度比值)结果表明, 新降雪中DOM具有结构简单、 分子量小和芳香性弱的特征, 类富里酸为其主要组成物质; 通过PARAFAC共解析出类腐殖质和类蛋白质两类荧光组分, 其对荧光强度的贡献分别为66.78%和33.22%。 荧光参数分析结果表明, 该研究新降雪中DOM同时受陆源输入和微生物活动的影响, 并且具有较强的自生源特征(BIX>1)和较弱的腐殖化特征(HIX<0.8)。 荧光组分与大气污染物的相关性分析表明, 哈尔滨市新降雪中的荧光组分具有相同来源, 化石燃料、 生物质燃烧、 交通及工业等排放的细颗粒物(PM2.5)为新降雪中DOM的重要来源, 并通过类腐殖质组分的最大荧光强度初步建立了PM2.5浓度值的预测方程。 新降雪中DOM光谱特征分析可为揭示其来源组成及深入探寻其载体行为机制提供参考价值, 亦可为大气环境污染快速诊断识别提供新的研究思路和技术保障。
新降雪 溶解性有机质 来源解析 光谱特征 大气污染物 Fresh snow Dissolved organic matter Source analysis Spectroscopic characterization Air pollutants 
光谱学与光谱分析
2023, 43(12): 3937
作者单位
摘要
1 中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101
2 东北师范大学地理科学学院, 吉林 长春 130024
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北京 100081
积雪直接影响地表能量平衡和气候变化,与人类生产、生活息息相关,运用热红外偏振技术对新雪的发射光谱特性进行研究,可为热红外遥感监测雪的热辐射偏振特性定量研究提供基础,对加深对全球变暖理解及制定相应对策等具有重要意义.研究结果表明:波段对新雪热红外偏振特性影响很大,其偏振辐亮度(L)表现为:LCH1>LCH3>LCH4>LCH2,偏振亮温(T)表现为:TCH4>TCH1>TCH2>TCH3,在探测角50°偏振角90°处出现最大值而在探测角30°偏振角75°处存在最小值,利用CH3偏振亮温数据分析新雪热辐射偏振特性效果更优.探测角对新雪的偏振亮温影响极其显著,表现为:T10P30>P40>P20>P10>P50.偏振角对新雪亮温影响呈线性关系,在0~135°范围,每单位偏振角偏振亮温增加约0.003 ℃,这为新雪偏振亮温预测提供可能,在研究探测角对新雪偏振亮温影响时可忽略波段造成的差异.相对方位角对新雪的热辐射偏振特性影响不显著,这主要是由物质表面粗糙程度与组织结构差异导致,利用热红外偏振度对新雪的理化特性监测具有重要作用.
光谱学 新雪 热红外 偏振 多角度 Spectroscopy Fresh snow Thermal infrared Polarization Multi-angle 
光谱学与光谱分析
2015, 35(7): 1848

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