基于UV-vis和EEMs解析白洋淀冬季冰封期间隙水DOM的光谱特征及来源

基于三维荧光光谱（EEMs）技术结合平行因子分析法（PARAFAC）以及紫外-可见光谱技术（UV-vis）,对雄安新区-白洋淀冬季冰封期不同特征区域间隙水溶解性有机物（DOM）的光谱特征以及来源进行解析.结果表明：冬季冰封期白洋淀不同特征淀区间隙水DOM的相对浓度差异显著,养殖区的最高、旅游区的最低;冰封期白洋淀大部分区域间隙水DOM的E₃/E₄均大于3.5,说明DOM以低腐殖质成分为主;三维荧光通过PARAFAC解析出3种组分,分别为类酪氨酸（C1）、类色氨酸（C2）和陆源腐殖质（C3）;对3个组分进行相关性分析,结果显示C1与C2之间的相关系数达到0.99（p<0.001）;白洋淀各个特征区域间的DOM总荧光强度和各荧光组分相对丰度呈现显著的差异（p<0.05）;DOM的总荧光强度以及各组分的荧光强度均呈现出唐河入淀口高的特征,C1+C2是DOM的主要成分呈现养殖区多、自然区少的特点,养殖区达到79.30%~92.04%,自然区达到26.60%~38.55%;冰封期白洋淀间隙水水体的DOM荧光指数FI为（2.58±0.23）>1.8,生物源指数（BIX）为1.20±0.25,表明白洋淀DOM来源于生物活动并且以自生源为主,与腐殖程度指标（HIX）的结果相吻合;a₂₅₄与硝氮、溶解性总磷和A₂₅₄/A₂₀₄,a₃₅₅与S_350~400;a₄₄₀与S_275~295、S_350~400、E₂/E₄、E₂/E₆和E₄/E₆,C1以及C2与Fn₂₈₀,C3与硝氮和Fn₃₅₅相关性很好（p<0.05）.综上,通过对冬季冰封期白洋淀各个典型淀区间隙水水体DOM光谱特征进行研究,可以为分析白洋淀水体有机物污染特征和白洋淀的水质管理提供技术支持.     

磁混凝工艺处理市政废水中的污染物去除特征研究

本研究对2个磁混凝站点进行了水质分析与溶解性有机物（DOM）的系统表征，考察了市政废水在磁混凝过程中的污染物去除效果与DOM去除特征，分析了强化磁混凝过程关键作用.研究发现：磁混凝可显著去除浊度、悬浮态有机物和磷，2个站点TCOD和TP去除率分别为52.53%/76.78%和64.41%/81.59%.市政废水DOM组成复杂，内源性DOM占比较高，两个站点DOM种类相似，但B站点进水有机物含量略少，且芳香类DOM占比较低.磁混凝对DOM具有显著的去除效果，主要去除高腐殖化程度、芳香性、聚合度、疏水性的大分子有机物，络氨酸类蛋白是主要的去除物质.B站点强化药剂的投加显著提升DOM和氨氮的去除效果，TOC和氨氮的去除率可达40.01%和36.08%，同时磷和TCOD的混凝效果也得到一定强化.本研究揭示了磁混凝过程污染物去除特征，促进了磁混凝过程的理解，为磁混凝在水处理中的推广应用提供了有效支撑.     

原位红外分析气相乙醇在SiO_2上的吸附特性

利用原位红外光谱技术记录了乙醇吸附在气相二氧化硅表面的变化过程。实验表明,在此过程中,乙醇在其表面发生化学吸附,并脱氢为表面乙醇盐。红外图谱表明,乙醇吸附在二氧化硅表面,可形成线式和桥式两种乙醇盐。同时,简单的讨论了二氧化硅表面存在的活性中心。     

蒽在几种典型土壤中的吸附行为研究

采集了黑龙江黑土、江西红壤、北京潮土、新疆灰漠土,并从中提取了胡敏酸。这些土壤和胡敏酸样品均采用红外光谱进行定性分析,并以这些土壤及其胡敏酸作为吸附剂吸附多环芳烃蒽,蒽的定量采用荧光光度法。结果表明,黑土对蒽的初期吸附速度较快,吸附50h后达到平衡。土壤及其胡敏酸对蒽的吸附均较好地符合了Freundlich模型,说明吸附属多种吸附点共同作用,每种吸附位点表现不同的吸附自由能及位点总剩余度。不同种类的土壤对蒽的吸附能力不同,吸附能力与土壤中有机质含量成正相关关系。不同来源胡敏酸对蒽的吸附能力不同,这种吸附能力的差异可能与构成该土壤胡敏酸生物大分子的某些化学基团含量不同有关。     

近红外光腔衰荡光谱系统设计及研究

目的搭建一套近红外光腔衰荡光谱测量系统,实现水汽吸收的探测。方法通过测量有无样品存在时的衰荡时间,实现腔内介质吸收的探测。通过测量空腔衰荡时间,计算腔镜反射率。通过测量不同浓度的水汽吸收,验证系统是否可用于分子吸收的测量。结果该装置的空腔衰荡时间约为3.75μs,对应的腔镜反射率为99.982%,有效吸收光程为1.1 km。测量了6627.7 cm~(-1)处水汽的吸收,结果与HITRAN数据库一致。结合文献报道结果和HITRAN数据库吸收谱线,模拟得到了NH_3、C_2H_2、HO_2自由基在6625～6626 cm~(-1)范围内的吸收系数。结论该装置实现了水汽吸收的探测,在该装置的激光器工作波长范围内,可应用于NH_3、C_2H_2、HO_2自由基的实时探测。     

白洋淀水体溶解性有机质荧光光谱特征研究

利用三维荧光光谱以及平行因子分析法对白洋淀荧光溶解性有机物(FDOM)的结构组分、空间分布特征和来源做了分析,并探讨了FDOM与水质指标的相关性;结果表明,白洋淀FDOM由3种类蛋白质组分(89.75%)和1种类腐殖酸组分(10.25%)组成;荧光指数、生物源指数和腐殖化指数均显示水体中FDOM的来源主要是自生的微生物、水生植物的自生源;相关性分析表明,白洋淀水质变化与腐殖化过程有较大的联系,而淀内大范围的水生植物的腐解和养殖区内细菌、微生物的作用在这一过程中应该贡献较大。     

三峡库区典型农业小流域水体中溶解性有机质的光谱特征

溶解性有机质(DOM)作为重要的地球化学因子,在流域水体环境中扮演着重要的作用.本研究以三峡库区消落带典型农业小流域——重庆涪陵区王家沟为研究对象,结合该流域内不同土地利用类型,通过紫外-可见光吸收和荧光光谱,对小流域内水体DOM的光谱特征进行了表征和分析.结果表明,该农业小流域水体DOM空间差异较大,其组成和来源均存在明显不同.CDOM在DOM中所占比例[a*_g(355)]大小顺序为:稻田水沟渠水池塘水井水出口水,其中稻田水和沟渠水的SUVA_(254)较井水和出口水大,芳香性更明显.三维荧光光谱中2类4个荧光峰(A、C和B、T),DOM来源都是内部(微生物、藻类)以及外源(腐殖质)的双重贡献.除自生源微生物活动的影响外,外源生活污水和农业生产用水的影响也是导致DOM组分中类蛋白组分增多的重要原因.对比了不同种植季时相同位置水样DOM光谱特征,类蛋白组分是控制两个种植季水体DOM特征波动的重要因素.土地使用方式变化后水体DOC、CDOM和DOM当中的类蛋白/类腐殖荧光组分[r_(T/C)]比例存在明显差异,而FI、BIX和r_(A/C)差异不显著.     

七虎林河流域上游溶解性有机质光谱特性分析

七虎林河源头区地表腐殖质随着径流的冲刷进入水体,形成了天然有机质(NOM),其中,溶解性有机质(DOM)易对河流水质造成影响。为了研究七虎林河中DOM的时空分布特征及其对水质的影响,开展了6次采样,分析了水体及土壤吸收光谱和荧光光谱特征参数,利用平行因子(PARAFAC)算法解析了水体DOM的特性及来源。结果表明：七虎林河上游水体五日生化需氧量(BOD₅)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、化学需氧量(COD)、可溶性有机碳(DOC)的浓度分别为1.4 mg/L±0.2 mg/L、6.1 mg/L±3.0 mg/L、21 mg/L±8 mg/L、7.0 mg/L±3.2 mg/L,BOD₅/COD平均值为0.08,说明流域内水体DOM的可生化性差,对水质影响较小。光谱特征参数紫外吸收系数(SUVA₂₅₄)、荧光指数(FI)、腐殖化指数(HIX)、生物源指数(BIX)分析结果表明,七虎林河上游云山水库库上林区河段DOM的物质组成与水库及库下河段差异显著。库上河段DOM的芳香碳含量更高、分子量更大、自生源组分...     

基于傅里叶变换红外光谱技术的混合毒性气体定量分析研究

基于傅里叶变换红外光谱技术,选取低浓度的CO、CO2、NO、NO2、SO2、HCl、HBr、HCN 8种典型有毒有害气体进行定量分析.经过合理选择光谱区间、数据预处理、样本筛选以及确定模型参数后,建立PLS回归模型,并对模型回归曲线进行多项式修正.模型中各组分实际浓度与预测浓度的拟合回归系数达到0.99,校正集误差均方根SRMSEC低于15×10-6.利用验证集对模型的预测性能进行检验,样本各组分的预测浓度误差小于满量程的±2%,各组分的预测误差均方根SRMSEP不超过20×10-6.     

Removal of cobalt(Ⅱ) ion from aqueous solution by chitosan-montmorillonite

Montmorillonite （MMT） modified with chitosan （CTS, molecular weight = S x 104） was applied to remove heavy metal cations by using Co2＋ as a model ion. An increase in MMT interlayer distance observed from X-ray diffraction indicates the intercalation of CTS into MMT. Together with the results of scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy, it was concluded that the composite material of CTS and MMT （CTS-- MMT） was prepared successfully. The mass ratio of CTS to MMT had a strong influence on the adsorption performance of CTS-MMT. The highest adsorption value of 150 mg/g was obtained over the composite material with CTS to MMT mass ratio of 0.25, which is much higher than those reported in other studies. The adsorption isotherms and kinetic results indicated that Co2＋ was adsorbed over CTS-MMT in a multilayer model, and the chemical sorption of Co2＋ was determined to be the rate-limiting step.