余旭芳 1,*周俊 1,2任兰天 3王艳 1[ ... ]王翔 1
作者单位
摘要
1 安徽科技学院资源与环境学院, 安徽 凤阳 233100
2 中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室, 江苏 南京 210008
3 安徽科技学院农学院, 安徽 凤阳 233100
堆肥是小麦秸秆资源化利用重要的途径之一, 然而目前关于秸秆单一物料堆肥的研究较少。 水溶性有机物(DOM)被普遍认为是堆肥中最活跃的有机组分, 因此探讨DOM的演变特征可有效评价秸秆的腐熟过程。 以小麦秸秆好氧堆肥过程中的DOM为研究对象, 利用总有机碳、 紫外-可见光光谱(UV-Vis)、 三维荧光光谱(EEM)结合平行因子(PARAFAC)分析方法, 阐明小麦秸秆堆肥过程中DOM的含量、 结构和组成的演变特征。 结果表明: 堆肥过程中DOM的有机碳含量降低了23%, 说明DOM是堆肥中活跃的有机质组分。 值得注意的是, 堆肥前期DOM微生物降解最为剧烈。 UV-Vis谱图显示DOM光谱随堆肥进行不断降低, 表明堆肥过程芳香族物质不断降解。 EEM光谱显示出显著的荧光峰演变趋势, 由堆肥前期较强的类蛋白荧光峰(D, E)演变为堆肥后期较强的类腐殖质荧光峰(H), 表明堆肥过程DOM的物质组成发生改变。 通过光谱参数SUVA254和HIX的观测, 发现随着堆肥进行, DOM的芳香度和腐殖化程度呈现动态变化, 整体呈增强趋势。 由此可推测堆肥过程DOM降解的成分主要为非腐殖质, 而腐殖质类物质的相对含量则不断提升、 整体芳构化和腐殖化程度增加。 EEM-PARAFAC进一步定量分析了DOM组分的演变特征。 随着堆肥的进行, DOM中的类蛋白物质(C3)相对含量显著降低(~46%), 而类富里酸(C1)和类腐殖酸(C2)物质相对含量分别提高了45%和80%。 DOM中的组成由堆肥初期的C1∶C2∶C3=41∶17∶42演变成堆肥后期的53∶27∶20。 结果揭示出堆肥过程中类蛋白物质发生显著的降解, 而类腐殖质则由于分子聚合生成作用和微生物降解速率较慢等因素逐渐演变成堆肥DOM的主要组分。 相关性分析结果显示HIX与C1和C2均呈现极显著正相关(r=0.806~0.853), 表明腐殖化指数(HIX)可有效指示DOM的腐殖质物质组成。 本研究结果可为进一步优化小麦秸秆堆肥条件, 改善秸秆有机肥质量提供科学依据。
秸秆堆肥 水溶性有机物 芳香度 腐殖化 三维荧光-平行因子分析 Wheat straw composting Water soluble organic matters Aromaticity Humification EEM-PARAFAC 
光谱学与光谱分析
2021, 41(4): 1199
作者单位
摘要
1 武汉大学资源与环境科学学院, 湖北 武汉 430072
2 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室, 北京 100012
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。
红外光谱 污水处理厂出水 颗粒态有机物(POM) 溶解态有机物(DOM) Fourier transform infrared spectroscopy Sewage effluent Particulate organic matters (POM) Dissolved organic matters (DOM) 
光谱学与光谱分析
2017, 37(8): 2467
殷科 1,*田键 2,3马遇伯 4吴钰 5汪洋 2,3
作者单位
摘要
1 中国地质大学地球科学学院, 湖北 武汉430074
2 湖北大学材料科学与工程学院, 湖北 武汉430062
3 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院, 湖北 武汉430070
4 国家珠宝玉石质量监督检验中心上海实验室, 上海200122
5 国家珠宝玉石质量监督检验中心, 北京100013
采用X射线衍射、 红外吸收光谱及扫描电镜等现代测试方法, 对“油青种”翡翠的矿物学特征及颜色成因进行了深入研究。 X射线衍射分析结果显示, “油青种”翡翠“肉”的矿物组成为较纯的硬玉, 而“皮”由硬玉、 绿泥石及纤蛇纹石等三种矿物组成。 红外吸收光谱分析所揭示的矿物组成与X射线衍射较为一致, 同时发现“油青种”翡翠“肉”及“皮”具有~2 956, ~2 919和~2 850 cm-1等三个典型有机质的特征吸收峰。 “油青种”翡翠“肉”中硬玉呈现明显的柱状, 结晶程度明显好于“皮”中的硬玉, 但“皮”中硬玉比“肉”中硬玉明显富含Mg, 说明“皮”中硬玉发生过强烈的水/岩反应。 纤蛇纹石仅在“油青种”翡翠的“皮”中出现, 晶面呈现明显的弯曲状。 在“油青种”翡翠“肉”的裂隙处及“皮”中均发现片状绿泥石的存在, 可能为“油青种”翡翠致色的主要原因。 形成于还原性水/岩反应的绿泥石, 会吸附或者包裹一定量的有机质, 导致“油青种”翡翠出现有机质的特征吸收峰。
“油青种”翡翠 矿物学特征 颜色 硬玉 绿泥石 有机质 Oil-green jadeite jade Mineralogy Color Jade Chlorite Organic matters 
光谱学与光谱分析
2014, 34(12): 3323
作者单位
摘要
1 东北农业大学生命科学学院, 黑龙江 哈尔滨 150030
2 中国环境科学研究院水环境系统工程研究室, 北京 100012
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。
镜泊湖 水溶性有机物 荧光光谱 区域积分 Jingpo lake Dissolved organic matters Fluorescence spectroscopy Volume integration 
光谱学与光谱分析
2012, 32(9): 2477
作者单位
摘要
1 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100084
2 中国石油锦州石化公司, 辽宁 锦州 121001
荧光有机物携带了有机物总量和组成信息, 可作为新型水质参数来弥补COD和BOD等不能表达有机物组成的不足。 炼油废水是典型的难降解工业废水, 含有大量有毒化合物。 我国某大型炼油企业废水的三维荧光光谱的研究结果表明, 炼油废水的荧光光谱与水样一一对应; 荧光强度很高, 主要由λex/λem=270/300 nm, 220/300 nm和230/350 nm附近的荧光峰叠加而成, 其中270/300 nm的荧光强度最大, 220/300 nm稍弱; 各峰的位置和荧光强度对于炼油废水是稳定的。 炼油废水的荧光包含了产物和原料的信息。 苯酚对270/300 nm, 220/300 nm附近的荧光峰的荧光强度贡献显著, 而二氯苯和苯等其他单环化合物对这两峰可能也有贡献。 230/350 nm附近的荧光峰可能与烷烃和苯有密切关系。 各峰的位置和荧光强度可以作为炼油生产以及废水处理厂来水是否正常的判据。
荧光有机物 炼油废水 三维荧光光谱 水质参数 Fluorescence organic matters Refinery wastewater Excitation-emission matrix Water quality parameter 
光谱学与光谱分析
2012, 32(2): 415

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