煤矿区水体溶解有机质三维荧光光谱特征

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三维荧光光谱技术在溶解性有机物研究中的应用

第４０卷第１期
２０１５年１月
环境科学与管理
ＥＮＶＩＲ０ＮＭＥＮＴＡＬＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ
Ｖｏ１．４０Ｎｎ１
Ｊａｎ．２０１５
文章编号：１６７４— ６１３９（２０１５）Ｏ１－０１５３－０３
ｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｎａｔｕｒａｌｗａｔｅｒ．Ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ—ｅｍｉｓｓｉｏｎｌｆｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄ
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三维荧光光谱技术在溶解性有机物研究中的应用
汪玲玲
（长江水环境教育部重点实验室同济大学，上海２０００９２）

水体溶解有机物三维荧光光谱表征技术及其在环境分析中的应用

水体溶解有机物三维荧光光谱表征技术及其在环境分析中的应
用
施俊;王志刚;封克
【期刊名称】《大气与环境光学学报》
【年(卷),期】2011(6)4
【摘要】三维荧光光谱法是一种灵敏度高、操作简便、分析快速、无需样品前处
理的新型分析手段,可以有效地用来表征水体溶解有机物(DOM)。

对DOM的组成、性质和来源的表征手段进行研究,有助于人们进一步了解DOM在自然环境中的产
生迁移过程,同时拓展其在环境分析中的应用。

论述了三维荧光光谱技术在水体溶
解有机物定性定量分析中的应用基础和相关环境影响因素,着重从水质指标的间接
测量、有机污染源的判别与追踪和突发污染事故的快速预警三个方面阐述了水体溶解性有机物三维荧光光谱表征技术在环境分析中的应用。

【总页数】9页(P243-251)
【关键词】三维荧光光谱;溶解有机物;环境分析
【作者】施俊;王志刚;封克
【作者单位】扬州大学环境科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X832
【相关文献】
1.三维荧光光谱技术在溶解性有机物研究中的应用 [J], 汪玲玲
2.溶解有机物三维荧光光谱技术在赤潮藻识别中的应用 [J], 吕桂才;赵卫红;王江涛
3.河流水体中溶解性有机物构成的三维荧光光谱解析 [J], 赵胜楠
4.济南市北大沙河水体溶解性有机物的三维荧光光谱分析 [J], 蔡文君;孙瑞芃;王浩;周春莉;徐飞
5.水体中溶解有机物的三维荧光光谱特征分析 [J], 李宏斌;刘文清;张玉钧;赵南京;王志刚;陈东
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水体溶解性有机物(DOM)分析方法研究进展

水体溶解性有机物（DOM）分析方法研究进展作者：牛勇彬来源：《商情》2016年第47期（包头市供水总公司青昆管网分公司）【摘要】介绍了溶解性有机物DOM及它的分析方法，着重介绍了荧光光谱分析法和色谱-质谱联用（GC-MS）分析法，指出今后对DOM分析方法的研究方向有三：实验室中应是高效、高精确度、高准确度、系列化；现场要便捷、快速、准确；以及在线水质监测中要精确、准确，测定范围大，抗干扰能力强，抗波动能力强，无需或需少量试剂，需人工维护少。

【关键词】水体溶解性有机物（DOM）荧光光谱分析色谱-质谱联用分析（GC-MS）1溶解性有机物（DOM）概述1.1 DOM组成。

溶解性有机物（DOM）是指存在于各种天然水体中（如河流、湖泊、海洋、地下水、雨水等），可以通过0.45μm滤膜的天然有机质混合体，其组分包括腐殖酸、富里酸以及各种亲水性有机酸、羧酸、氨基酸、碳水化合物等。

DOM是有机成分的最主要部分，在自然水体中是一本质的特性， TOC的含量与DOM直接相关。

水体中DOM是有机成分的最主要部分，在河口和沿海水域，主要由活动船只排放或由内陆有机物沿河流输送到海域而产生。

水环境中碳和能量的涨落在很大程度上受内陆河流和咸水沼泽产生的有机物的影响，DOM的分布是生物地球化学水文环境测量的重要角色。

发色团或有颜色的溶解有机物（CDOM）是总DOM中重要的部分，具有海水内在的光学特性，腐殖质是组成CDOM的主要部分。

CDOM在全球碳预算、海洋碳循环、海洋光传输和遥测浮游植物生产力方面扮演者重要的角色，是海洋中DOC的重要成分。

1.2 DOM光学特性。

自然水体中DOM的光学特性由复杂的混合发色团和荧光团来决定，国外一些学者对DOM的光吸收特性进行了大量研究，指出随着波长的增加其吸收呈指数衰减，利用DOM的荧光特征结合吸收光谱中波长与强度的关系可以进行DOM来源的区分。

[1]Stedmon CA等[2]对CDOM的光学特性进行了分析，在海岸及内陆水体中，很大一部分DOM是有颜色的；浓度较高时，水体呈现出黄色或褐色。

水源水体溶解性机物(DOM)三维荧光特性研究

1 引言中国经济和城市化进程快速发展正在对饮用水水源产水量和水质产生双重响,同时对饮用水水质要求越来越高,水源水质问题倍受各界广泛关注。

溶解性有机质(D OM),是指存在于各种天然水体中如河流、湖泊、海洋、地下水、雨水等,可以通过0.45μm滤膜的天然有机质混合体,其组分包括腐殖酸、富里酸以及各种亲水性有机酸、羧酸、氨基酸、碳水化合物等。

水体中DO M的组成与质量对生物地球化学循环中营养元素活化,重金属和有机污染物迁移、转化及水体水生生态都有重要的影响。

水源水中溶解性有机物(DOM)含量相应逐渐升高,其成分也越来越复杂,传统给水处理工艺不能对其有效去除。

有研究表明,DOM 是水厂氯化消毒后产生具有致癌作用的三卤甲烷(THMs)消毒副产物(DBPs)的主要前驱物。

同时,进入管网后,部分DO M能被微生物新陈代谢所利用,可能导致水的色度和浊度的增加以及异氧菌的再繁殖,从而引发饮用水的生物稳定性问题。

各种给水处理工艺对于有机物的去除效率相差很大。

因此该领域的研究直接关系到饮用水水源水体溶解性机物(D O M )三维荧光特性研究①周珺程海涛(中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安 710054)摘要:本文采用三维荧光光谱法对某城市几个水源水库表层水体DOM进行了研究,研究结果表明:不同水源水库表层水体DOM表现出不同荧光特性,溶解性有机物种类主要以富里酸为主(包括紫外区和可见区)。

因此,如何控制和降低水源水体富里酸含量,提高水厂净水工艺对富里酸的去除效率是保证饮用水水质的关键所在之一。

关键词:水源水体 DOM 三维荧光中图分类号:X 52文献标识码:Ａ文章编号:1674-098X(2011)11(b)-0001-02表1 原水常见有机物的荧光识别位置标志种类激发波长(E x)nm 发射波长(Em )nm U V 腐殖质 230 430A U V 腐殖质 260380～460 C 可见腐殖质 320～360 420～460 D 土壤富里酸 390 509 E 土壤富里酸 455521M 航运腐殖质290～310 370～410 N 浮游植物生产力相关 280 370 T蛋白质(色氨酸)275 340Fig.1 Locations of Ex/Em penks in 3DEEM for dissolved organic matters图1 DOM Ex/Em 峰在3DEEM图中的分布①作者简介:周珺,男,本科,毕业于长安大学给水排水专业,工程师,现任职于中煤西安设计工程有限责任公司,主要负责给排水设计。

三维荧光光谱(3deem)技术在溶解性有机质(dom)分析中的应用

三维荧光光谱(3deem)技术在溶解性
有机质(dom)分析中的应用
三维荧光光谱 (3D eem) 技术可以有效地对溶解性有机质 (DOM) 进行高维度分析，使得研
究者能够更精细地模拟DOM的组成及其光学性质。

三维荧光光谱的基本原理是以三个不同的象限来衡量不同光谱分量的吸收和发射特性。

这
些象限可以更容易地描述不同的DOM分子特性并有助于识别不同DOM组成成分。

象限
有三个：紫外-可见荧光谱 (UV VIS), 氧化荧光谱 (OX) 和分子发射谱 (FL)。

这三个象限可
以结合运用，使其给出DOM吸收和发射的完整信息，可以很好地描述DOM的不同组份。

三维荧光光谱的主要优势是能够较好地描述溶解性有机质的组成结构和光学特性。

通过三维荧光分析，可以对不同类型的DOM进行分类，从而有助于DOM的处理，净化和还原。

它不仅可以更准确地调节DOM特性，而且可以帮助研究者更加准确地识别出不同类型的DOM和不同类型的DOM组成成分，从而更好地控制DOM的降解过程。

三维荧光光谱技术可以用于在环境及其他领域研究溶解性有机质的分布，这对于了解如何
利用不同的DOM技术处理以及DOM的质量状况等方面都有重要意义。

同时，三维荧光
光谱技术也在日常实验室中得到了广泛应用，可以用来诊断DOM中存在的有机污染物，
提高实验室分析的准确性，保证采样及分析质量，同时减少相关成本。

总之，三维荧光光谱技术对于对溶解性有机质的分析具有重要意义。

它可以提供全面准确的信息，用于识别溶解性有机质的结构，诊断存在的有机污染物，进而提高实验室分析的
准确性。

溶解有机质的三维荧光光谱特征研究

溶解有机质的三维荧光光谱特征研究一、本文概述本文旨在探讨溶解有机质（Dissolved Organic Matter，简称DOM）的三维荧光光谱特征研究。

溶解有机质是水体生态系统中的重要组成部分，其组成和性质对于水体的生态健康和水质状况具有重要的指示作用。

三维荧光光谱技术作为一种高效、灵敏的光谱分析方法，为DOM的定性和定量分析提供了新的手段。

本文首先简要介绍了DOM的概念、来源及其对水环境的影响，并阐述了研究DOM的重要性和意义。

接着，重点介绍了三维荧光光谱技术的基本原理及其在DOM研究中的应用。

在此基础上，本文综述了国内外在DOM三维荧光光谱特征研究方面的主要进展和成果，包括DOM 荧光光谱的激发-发射矩阵（EEM）特征、荧光组分识别与解析方法、以及DOM荧光光谱与环境因子之间的关系等方面。

通过对比分析不同研究区域、不同类型水体的DOM荧光光谱特征，本文旨在揭示DOM荧光光谱与水环境因子的内在联系，探讨DOM的来源、组成和迁移转化规律。

本文还将讨论三维荧光光谱技术在DOM研究中的优势与局限性，并展望其在未来DOM研究中的应用前景。

本文的研究不仅有助于深化对DOM荧光光谱特征的理解，还可为水环境质量评价、水体生态保护和水资源合理利用提供科学依据。

二、文献综述溶解有机质（Dissolved Organic Matter, DOM）是自然水体中一种复杂的混合物，包含了多种有机化合物，如腐殖质、蛋白质、碳水化合物、脂质等。

DOM的来源广泛，包括陆地植物、动物、微生物的分解产物，以及人类活动等。

DOM的存在对水体生态环境具有重要影响，如影响水体的光学性质、生物地球化学循环、污染物的迁移转化等。

因此，对DOM的研究一直是水环境科学领域的热点之一。

三维荧光光谱技术是一种常用的DOM分析方法，通过激发波长和发射波长的二维扫描，结合荧光强度信息，可以获取DOM的荧光特性。

三维荧光光谱不仅具有灵敏度高、分辨率高等优点，而且能够提供DOM中不同组分的详细信息，如腐殖质、蛋白质、类富里酸等。

三维荧光光谱法表征污水中溶解性有机污染物

三维荧光光谱法表征污水中溶解性有机污染物三维荧光光谱法表征污水中溶解性有机污染物摘要：溶解性有机污染物是导致水体污染的主要因素之一，对水质的监测和治理具有重要意义。

传统的污水分析方法需要耗费大量时间和资源，并且无法准确识别和定量分析复杂的有机物。

本文介绍了一种新兴的分析技术——三维荧光光谱法，该方法通过测量污水中溶解性有机物的荧光信号，能够实现快速、高效和准确地表征和定量分析污水中的有机污染物。

1. 引言溶解性有机污染物是指能够在水中溶解的有机化合物，可以主要分为有机物类（如腐殖质、悬浮物和蛋白质等）和无机物类（如一氧化碳和硫化碳等）。

这些有机污染物会随着工业和农业活动的增加而不断释放到水体中，对水环境和生物生态系统造成严重威胁。

因此，对溶解性有机污染物的准确识别和定量分析具有重要意义。

2. 三维荧光光谱法的原理三维荧光光谱法是一种基于分子荧光的分析技术，利用溶解性有机污染物在紫外-可见光范围内的荧光发射特性，通过测量其相对荧光强度和波长进行分析。

这种光谱波形可以提供有关分子结构和组成的信息，从而实现对污水中溶解性有机污染物的表征和定量分析。

3. 实验方法为了验证三维荧光光谱法在污水中溶解性有机污染物的应用潜力，我们收集了多个污水样品，并使用荧光光谱仪进行测试。

首先，我们将样品进行预处理，去除颗粒物和杂质。

然后，将经过处理的样品分别置于合适的荧光比色皿中，并在恒定条件下，使用荧光光谱仪测量样品的荧光强度和波长。

4. 结果与讨论通过对多个污水样品的三维荧光光谱分析，我们发现溶解性有机污染物的荧光信号呈现出多样性和复杂性。

不同污水样品的荧光峰位和强度存在差异，反映了不同有机物的组合特征。

通过对荧光峰的分析，我们能够初步识别和定量分析污水中的有机污染物。

5. 优势和应用前景与传统的污水分析方法相比，三维荧光光谱法具有以下优势：快速、高效、灵敏、无需昂贵的仪器设备和试剂。

此外，该方法还易于操作，不需要复杂的样品处理步骤。

研究水中有机物的三维荧光谱特性

研究水中有机物的三维荧光谱特性水中有机物的三维荧光谱特性研究水中有机物是指在自然界中可以溶于水中的化学物质，常常与生活和工业有关。

它们可能来自于工业、农业、废弃物，或者是自然水环境中生物代谢排泄的产物。

这些有机物可能具有毒性，并可能威胁人类健康，因此对它们进行研究和监测非常重要。

传统的分析方法通常是分离提取后进行光谱分析，但这种方法存在许多问题，由于复杂的分离提取工作，测量结果可能不够准确、实用和可重复。

而三维荧光技术作为一种新型的无毒、无损、快速的水中有机物检测方法，吸引了越来越多的研究兴趣。

三维荧光技术的原理是将水样放置在荧光光源中，利用其激光辐射的光子能量，激发溶解在水中的有机物，发射的荧光被收集形成三维荧光谱，从而实现对水中有机物的分析。

三维荧光谱可以同时提供大量的荧光信息，包括发射波长分布、荧光振荡峰位置和发光强度等。

这些信息可以给出更加准确的描述有机物的化学性质、结构和活性。

三维荧光谱特性主要表现在谱带组成和强度。

三维荧光谱通常可以分为两个主要的区域，即前景区和背景区。

其中前景区的特征峰通常与特定组分的含量密切相关。

例如，有机物常常表现为青黄色，这是因为它们在三维荧光谱中有两个波峰。

其中蓝色波峰是交联体的极化基团的荧光，而黄色波峰是芳香族碳环的荧光。

背景区包含能够表征有机物的整体含量、类型和化学组成的信息。

背景区通常显著受到水中无机物和胶体颗粒的干扰，对数据处理的要求较高，需要进行背景去除等预处理步骤，从而消除干扰噪音，增加有机物的检测灵敏度和精度。

在实际应用中，三维荧光谱可以用于分析不同类型的水样。

例如，它可以分析地下水和地表水中的不同有机物含量，评估市政供水工程的水质安全性和可靠性。

同时，它也可以用于研究湖泊、河流和海洋海域等天然水域中的有机物源、类型和级别，以及调查水资源损失、生态环境变化等问题。

此外，三维荧光谱还可以用于监测农业、畜牧业和污水处理等过程中的水质变化，为环境保护和生态恢复提供技术支持。

河流水体中溶解性有机物构成的三维荧光光谱解析

河流水体中溶解性有机物构成的三维荧光光谱解析赵胜楠【期刊名称】《《黑龙江科技信息》》【年(卷),期】2017(000)014【总页数】2页(P95-96)【关键词】大石河; 溶解性有机物; 三维荧光; 荧光指数【作者】赵胜楠【作者单位】河南理工大学资源环境学院河南焦作454000【正文语种】中文溶解性有机物（DOM）由大量的有机分子组成，广泛存在于天然水体中，是一种复杂的混合物。

DOM中主要含有腐殖质、富里酸等各种亲水性有机酸等[1]。

如DOM与水体中有机污染物、金属离子等反应，则影响水体中污染物的毒性、生物降解性及迁移转化特性[2]，从而对于水体的生态环境产生重要影响[3]。

因此研究水体中的DOM得到越来越多的关注。

在研究各种水体DOM的中，目前应用三维荧光光谱（Three Dimensional Excitation Emission Matrix，3DEEM）研究DOM特性较多，因其灵敏度高、信息量高、所需样品量少且不破坏样品结构的优点，在如湖泊、河流、海洋等水体的DOM荧光特性的研究中广泛应用，被用于解析DOM在各种水体中的来源、分布等并由此判断水体的水质[4]。

2.1 河流概况大石河位于焦作市区西部的中站区，平水年在距出山口10km范围内河水全部漏失完毕，只在个别丰水年份才有洪水排泄。

大石河所处地形略向南和南东倾斜，坡降10～17‰，北部为坡洪积斜地，南部为冲洪积扇，河流两侧土壤以黏土夹砾石为主，地下水主要蕴藏于第四系细砂、中细砂、粗砂和砂砾石含水层中。

目前，中站工业园区内，一些工矿企业排放的污水多流入大石河，大石河成为纳污河流。

而大石河附近村庄分布较多，人口集聚，居民生产生活废水流入大石河。

大石河两岸附近村民多以第四系地下水作为饮用水源，因此解析河流中DOM的构成对于河流两岸居民饮用水源的保护及地表水污染的防治具有重要的意义。

2.2 水样采集与分析依据大石河的流向及周围村庄的分布情况，在上游、中游、下游共设置了6个采样点，分别编为佰利联（1#）、焦克路（2#）、人民路（3#）、丰收路（4#）、陆村（5#）、灵泉湖（6#）。

典型地物波谱特征

典型地物波谱特征1.植被：植被在红外波段具有较高的反射率，而在可见光波段具有较低的反射率。

这是由于植被叶片中的叶绿素吸收了可见光波段的能量，并通过光合作用将其转化为化学能。

在红外波段，植被叶片对光的反射率较高，主要是由于叶绿素的吸收峰位于可见光波段的近红外部分，因此植被在红外波段表现出较高的反射率。

植被的光谱特征可以通过NDVI指数等植被指数来定量化。

2.土壤：土壤的光谱特征受其颜色、含水量、粒度组成等因素的影响。

干燥的土壤在可见光波段表现为较高的反射率，而在红外波段表现为较低的反射率。

这是由于土壤中的颜料、矿物质和含水量对光的吸收和散射所致。

含水量越高，土壤在可见光波段的反射率越低，主要是由于水分的吸收作用；而在红外波段，含水量越高，土壤的反射率越高，主要是由于水分的散射作用。

3.水体：水体的光谱特征主要由其含有的悬浮颗粒物和溶解有机物质的类型和浓度所决定。

对于清澈的水体，在可见光波段表现为较低的反射率，而在红外波段表现为较高的反射率。

这是由于水分子对可见光的吸收较高，而对红外波段的透射性较好。

而对于含有悬浮颗粒物或浓度较高的水体，其光谱特征会受到悬浮颗粒物的散射和吸收的影响，表现为在可见光波段反射率较高，而在红外波段反射率较低。

4.建筑物：建筑物的光谱特征与其材料和表面的反射率有关。

一般而言，建筑物表面的混凝土或砖块等材料在可见光波段表现为较高的反射率。

而在红外波段，建筑物的反射率较低，主要是由于其表面的材料对红外波段的吸收较强。

最后，需要指出的是，实际地物的光谱特征会受到光照条件、地物的朝向和遥感影像的分辨率等因素的影响。

因此，在进行地物分类和解译时，需要综合考虑各种因素，并结合不同波段下地物的光谱特征进行分析和定量化。

这样可以更准确地对遥感影像中的地物进行识别和解释。

三维荧光光谱技术在水环境修复和废水处理中的应用

三维荧光光谱技术在水环境修复和废水处理中的应用三维荧光光谱技术在水环境修复和废水处理中的应用一、引言水是维持地球生态平衡和人类生活所必需的重要资源，然而，随着人口的增加、工业化进程的加速和城市化的快速发展，水污染问题日益突出。

废水排放中含有大量的有机物和无机物，对水体造成了严重的污染。

因此，研究和开发高效的水环境修复和废水处理技术势在必行。

二、三维荧光光谱技术的原理三维荧光光谱技术是一种非常有前景的水环境检测和污染控制技术，它能够通过测量样品中吸收和释放的荧光光子来确定有机物和无机物的存在和浓度。

该技术基于有机物和无机物的荧光特性，利用荧光峰值位置、荧光光谱峰高和峰面积等参数进行分析和判别。

通过三维荧光光谱技术，可以实现对废水中有机物种类和浓度的快速、无损分析。

三、三维荧光光谱技术在水环境修复中的应用1. 有机污染物监测：三维荧光光谱技术可以快速、准确地测定水体中的有机污染物，并对其进行定量分析。

通过对污染源的荧光光谱特征进行分析，可以判断出废水中的有机污染物的种类和来源，为环境保护和污染控制提供科学依据。

2. 水质评价：三维荧光光谱技术可以通过测量水体中有机物的荧光特性，对水体的水质进行精确评价。

通过分析水体中不同有机物的含量和分布，可以判断水体是否受到有机物的污染，从而提供相应的水质改良和修复方案。

3. 寻找污染源：三维荧光光谱技术在水环境修复中的一个重要应用是寻找污染源。

通过分析不同地区和样点的水体样品的荧光光谱特征，可以确定污染物的来源和传播路径，为污染源定位提供科学依据。

四、三维荧光光谱技术在废水处理中的应用1. 污染物的去除：三维荧光光谱技术可以通过测量废水中污染物的荧光光谱特征，分析其吸光度和浓度，以及废水处理过程中的变化趋势，为废水处理过程的优化和控制提供支持。

2. 水处理反应监控：三维荧光光谱技术可以实时监测废水处理过程中的各种反应参数和废水中污染物的变化情况，以及废水处理效果的评估。

骆驼山煤矿不同含水层水中荧光性DOM分布特征

Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｕｏｆｒｅｓｃｅｎｔｄｉｓｓｏｌｖｅｄｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ａｑｕｉｆｅｒｓｏｆＬｕｏｔｕｏｓｈａｎｃｏａｌｍｉｎｅ
ＷＡＮＧＳｈｉｄｏｎｇ
（Ｘｉ＇ａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎａＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏｒｐ，
ａｎｄｉｎｏｒｇａｎｉｃａｎｉｏｎｓｏｆｎａｔｕｒａｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｓｉｎｗａｔｅｒｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｑｕｉｆｅｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｃｅｎ —
光光谱、总有机碳ＴＯＣ和无机阴离子，研究了荧光性溶解有机物（ＤｉｓｓｏｌｖｅｄＯｒｇａｎｉｃＭａｔｔｅｒ，ＤＯＭ）
的分布特征，结果表明：ＴＯＣ和有机物在２５４ｍｍ波长紫外光下的吸光度ｕＶ２５４整体上随着含水
ｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｒｅｅ．ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｌｆｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｕｍ（３ＤＥＥＭ），ｔｏｔａｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎ（ＴＯＣ），ＵＶ２５４

工业园区污水厂处理过程中溶解性有机物的三维荧光特征分析

工业园区污水厂处理过程中溶解性有机物的三维荧光特征分析工业园区污水厂处理过程中溶解性有机物的三维荧光特征分析一、引言近年来，随着工业化进程的加快，工业园区污水处理成为保护环境和预防水污染的重要任务。

污水处理厂的有效运行需要广泛而准确的监测和评估，其中关键环节是对溶解性有机物进行特征分析。

本文旨在通过三维荧光特征分析的方法，深入探讨工业园区污水厂处理过程中溶解性有机物的特征及其变化规律。

二、概述工业园区污水处理厂的工艺流程工业园区污水处理厂通常采用物理化学处理和生物处理相结合的方式，包括预处理、初级处理、中级处理和高级处理等环节。

其中，初级处理主要利用物理和化学方法去除污水中的固体悬浮物和沉淀物；中级处理则采用生化处理方法，通过微生物的活性将溶解性有机物转化为无机物；高级处理主要针对残余污染物进行深度处理。

三、溶解性有机物的三维荧光特征溶解性有机物是污水处理过程中的重要指标之一，其来源广泛，包括有机废弃物、有机物的降解产物和污水中的微生物代谢产物等。

通过荧光分析，可以得到这些有机物的三维特征，从而评估处理效果和污水中重要有机物的变化。

荧光分析是一种快速、灵敏的分析方法，可用于溶解性有机物的定性和定量分析。

根据研究，溶解性有机物的荧光特征可主要分为三个部分：蛋白质样组分（PS1）、腐殖质样组分（HS1）和微生物组分（PS2）。

PS1主要来源于有机废弃物和生物物质的降解产物，主要特征波长为280nm/340nm；HS1主要来源于腐殖质和有机废弃物的降解产物，主要特征波长为280nm/425nm；PS2则来自于微生物的活动，主要特征波长为280nm/460nm。

四、工业园区污水处理过程中溶解性有机物的特征分析1. 初级处理阶段初级处理阶段主要采用物理和化学方法去除污水中的固体悬浮物和沉淀物。

通过荧光特征分析，初级处理阶段主要影响蛋白质样组分（PS1），即有机废弃物和生物物质的降解产物。

研究发现，在初级处理阶段，PS1的荧光峰值强度和荧光指数显著下降，表明初级处理有效去除了污水中的有机废弃物。

煤中可溶性有机质荧光光谱特征及其对微量元素赋存的影响

煤中可溶性有机质荧光光谱特征及其对微量元素赋存的影响孟庆俊;李小孟;高波;冯启言;李梓菡;何文元【摘要】煤中微量元素的赋存状态有多种形式,其中大部分微量元素都能与煤中有机质结合.煤中有机质的含量与煤的煤化程度有一定联系.实验选取了褐煤、烟煤、无烟煤3种共7个煤样进行分析,采用ICP-AES方法测定了煤中微量元素含量,采用三维荧光光谱仪分析了3种煤的可溶性有机质(DOM)的荧光光谱特征,并运用平行因子法对荧光数据进行了深入分析,探讨了煤中溶解性有机质与煤中微量元素赋存形态之间的关系.结果表明,煤中不同微量元素在褐煤、烟煤、无烟煤中的分布有差异,As,Mg,Cd,Mn在褐煤中含量最高,Li,Sr在无烟煤中含量最高,而Cu,Co在3种煤中含量差异不明显.褐煤中可溶性有机质以腐殖酸类为主,烟煤的荧光基团有腐殖类和类蛋白类,而无烟煤中未能检测出荧光峰.荧光强度亦随着煤化程度的递增呈现递减.煤中As和Mg的赋存与煤中可溶性有机质可能存在着一定联系,即煤中可溶性腐殖酸荧光强度越大,As和Mg越丰富,而Li和Sr则相反.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2017(042)001【总页数】10页(P257-266)【关键词】煤;微量元素;溶解性有机质;三维荧光光谱;平行因子【作者】孟庆俊;李小孟;高波;冯启言;李梓菡;何文元【作者单位】中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116;中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116;中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116;中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116;中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116;中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】TQ533煤炭作为一种可燃性固体矿物，成分非常复杂。

自然界中的煤普遍含有矿物质、水分、液态烃和煤层气[1]。

煤中的无机物质含量很少，但各元素种类含量丰富，经研究表明，地壳中发现的88种元素中的86种都已在煤中检出。

武汉市不同类型天然水体中溶解性有机质的三维荧光光谱特征

武汉市不同类型天然水体中溶解性有机质的三维荧光光谱特征白璐;徐雄;刘权震;杜艳君;王东红【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2022(42)5【摘要】基于三维荧光光谱(3D-EEM)技术,结合荧光区域积分法(FRI)和荧光特征参数,研究了武汉市4种不同类型(河流、湖泊、水源水、雨水)的天然水体中溶解性有机质(DOM)的三维荧光光谱特征,并和近十年武汉东湖相关的研究数据进行了比对。

结果表明,5种荧光组分均有检出,分别为类酪氨酸荧光组分(C1)、类色氨酸荧光组分(C2)、类富里酸荧光组分(C3)、溶解性的微生物代谢物类荧光组分(C4)和类腐殖酸荧光组分(C5)。

从荧光特征上来看,水质较差、存在轻中度富营养化、受污染较重的湖泊类水样中C1、C2和C3组分的荧光强度最高,相对较清洁的水源水、雨水与作为对照的自来水中DOM的荧光组分相似,仅C5组分存在差异;从DOM的来源上看,武汉市内不同类型天然水体中DOM具有显著的陆源(陆生植物和土壤有机质等)为主、内源(微生物、藻类等)为辅的混合输入特征;河流、湖泊、雨水和水源水中DOM的陆源组分占比均值分别为46.2%,56.4%,54.2%和51.6%,内源组分占比均值分别为12.3%,10.1%,10.4%和9.7%。

相关性分析表明,C1,C2和C3组分之间具有显著的相关性(R^(2)>0.98),主要来自陆地来源,具有同源性;C4、C5组分分别和总磷(TP)、总有机碳(TOC)之间具有较强的正相关性(R^(2)>0.73)。

与历史数据进行对比分析发现,近10年武汉东湖湖水中DOM的陆源组分(类酪氨酸、类色氨酸、类富里酸)呈逐步上升的趋势,但是在2020年东湖湖水DOM组分的陆源组分骤降,类腐殖酸和微生物代谢组分明显上升。

【总页数】6页(P1642-1647)【作者】白璐;徐雄;刘权震;杜艳君;王东红【作者单位】中国科学院生态环境研究中心;中国科学院大学;中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所【正文语种】中文【中图分类】X52【相关文献】1.滇池水体有色溶解性有机质（CDOM）三维荧光光谱特征2.氧化还原条件变化对上覆水体中溶解有机质的三维荧光光谱特征影响3.不同海拔下青海草甸土中溶解性有机质的荧光光谱特征4.基于三维荧光和二维相关光谱的城市河流溶解性有机质组成及其空间分异特征5.店埠河农业小流域水体溶解性有机质三维荧光光谱的平行因子分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

水的荧光光谱分析

水的荧光光谱分析不同种类，不同浓度物质的三维荧光信息不同，三维荧光光谱同时表征了发射波长、激发波长、荧光强度三者的关系，信息含量丰富。

天然湖泊、河水、生活用水等中含有多种可溶性有机物，在紫外区具有较强的荧光，因此使用三维荧光可以表征这些可溶性有机物的变化。

本文全面介绍了环境水的三维荧光分析步骤，包括三维荧光的采集、光谱校正、平行因子分析。

1. 三维荧光采集收集自来水厂各净水工序中的水样品，用0.45μm的滤膜过滤以去除不可溶有机物，使用日立荧光分光光度计F-7100采集三维荧光光谱。

在获得的各净水工序中的三维荧光光谱中，用红点标注出所有特征峰，从而直观判断激发/发射峰的变化。

2. 三维荧光校正三维荧光信息含量丰富，能够全面描述样品信息，但水样中的胶体等物质在激发光照射时容易产生散射光，因此需要进行三维荧光校正。

日立荧光操作软件配备光谱校正功能，能够满足环境水的检测需求。

荧光强度标准化样品的荧光强度会受光源亮度变化、室温变化等的影响，使用日立荧光软件FL Solutions中的“荧光强度标准化功能”可以快速进行荧光强度标准化。

通过测定标准品的荧光强度，将样品的荧光强度换算为与标准品相对的荧光强度，从而校正荧光强度的时间变化和日间差变化。

测定水中的腐殖质时，以硫酸奎宁为基准。

本实例中选用1μg/L 的硫酸奎宁作为标准品，对自来水厂各净水工序的三维荧光光谱进行荧光强度标准化。

有关拉曼散射校正、内滤效应校正的详细信息请点击瑞利散射的去除日立多变量分析软件3D SpectAlyze具有光谱预处理功能，可以直接在光谱中去除不需要的瑞利散射。

3. 三维荧光的多变量解析各个净水处理工序中样品的三维荧光光谱经过校正后，可以通过日立多变量分析软件3D SpectAlyze实现谱图分离、主成分分析等。

使用多变量分析软件中的平行因子分析(PARAFAC)功能，谱图分离为3种成分，通过查阅相关文献，确定了三种成分是富啡酸、腐殖酸和蛋白质。

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体中Ｃ２ａ含量的影响。关键词三维荧光光谱；地下水；地表水；溶解有机质；煤矿区文献标识码：Ａ文章编号：０００９（０８０ —１４０１０—５３２０）１０７ —４
中图分类号：２Ｘ３０６；８２
其环境归趋［。１傅平青等对洱海、红枫湖及百花湖等水体
今大型焦化厂区；污灌区指依赖水塘、河水等地表水灌溉的
田地；农业区为距采矿活动较远同时受煤矿开采活动影响相对小的区域，目前仍有农业耕作。０５年３共采集水样２２０月３
性官能团改变，或是在大部分水相溶剂中与不同官能团作用
导致有机分子组成改变均会引起荧光特征改变，表现为ｐＨ
溶解有机物的荧光性质研究［］２。有文献表明［］１，水体中
一
１采样与实验
１１样品采集。
般存在几对较为明显的荧光峰，激发光与发射光波长分别
为：（）５～２０ｎ３８￣４０ｎｔ２３０３０ｎ４０１２Ｏ６ｎ．０６ｒ；（）０４ｔ１，３ｌｎ，
～
４Ｏ，（）７２０ｎ３０～３０ｎ３４）５２０ｎ３８３２０８ｎ．，３０６ｎ．，（２０６ｎ．，
按人类主要活动不同将石龙区分为四个主要功能区域：采矿区、焦区、污灌区及农业区。采矿区内，地下水水位炼很低，地表水体主要为贯穿全境的石龙河水和煤矿开采抽排
的矿井水；炼焦区指上世纪末本世纪初土法炼焦作业区和现
３０６ｎ．０￣３０ｎ３。前两者被认为是有机酸荧光（富里酸荧光和腐殖酸荧光）后两者为动植物分解产物的蛋白荧光。土壤抽，提有机质和自然水体中溶解有机质的荧光强度和荧光波长还受到ｐＨ，金属阳离子及气候的影响。由于有机分子中的酸
杨策，宁宁，钟师玉雷，王飞宇，陈党义
１．中国石油大学（北京）石油天然气成藏机理教育部重点实验室，北京２．河南省煤炭管理局，河南郑州４００５００１２４０２９
摘
要
应用三维荧光光谱对煤矿区水体溶解有机质进行分析测定，探讨特殊环境条件下水体溶解有机质
个。采样点位置及水化学特征见表１采样前玻璃瓶经去污。
剂清洗、铬酸洗液浸泡１，离子水清洗晾干并置于马弗２ｈ去炉中高温灼烧４ｈ所采水样迅速运回实验室进行分析测定。。
１２样品分析．
环境介质中有机质荧光特征可以用来描述其组成和解析
收稿日期：２０ —８１。修订日期：２０１１０６０— ６０６１—８基金项目：河南省科技攻关计划项目（４４４０５资助０２４０４）
水样经ＷｈｔａＦ０４ｍ玻璃纤维滤膜（ａｎ／．５ｍＧ高温灼烧
作者简介：杨
策，９８１７年生，中国石油大学（）北京在读博士研究生
ｅａ：ａｇｅ＠１６ｃｒ－ｉｙｎｃｃ２．ｏｍｌｅｎ
引言
自然水体中的荧光物质主要是有机酸（腐殖酸和富里酸）
以及来自土壤覆盖层有机物降解产生的蛋白质氨基酸，物动蛋白荧光相对较少，无机矿物偶尔也产生荧光［。三维荧光１］
作了详细的荧光光谱测定，指出工农业生产对水体的破坏极
为明显＿］１。石龙区地处平顶山煤田韩梁矿区腹地，煤矿开
采历史悠久、开采强度高，区总面积３．ｒ２含煤面积全７９ｋｎ，２ｍ２本文拟对煤矿区不同水体溶解有机质进行三维荧光８ｋ。光谱测定，分析特殊环境下水体溶解有机物的含量、布特分
征及可能的成因。
光谱技术因其灵敏度高、检测速度快，对样品无破损，用样量少等优点，已被广泛应用在土壤有机抽提物和海相、流河
越高，荧光强度也越大。另外，殖酸和富里酸与金属阳其腐离子反应会引起荧光猝灭，ＥｉＥｒｈ等将石灰化的土壤作实ｃ
验发现荧光峰（发光与发射光波长分别为３０３０ｎ，激０～４ｔｎ４０８ｍ）１￣４０ｎ的激发波长和发射波长均会下降。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
光谱特征。富里酸荧光峰（Ｉ）类峰和类腐殖酸荧光峰（ Ⅱ）峰最为显著，类蛋白荧光峰（ Ⅳ）峰强度较弱。地下水体溶解有机质荧光峰强度普遍低于地表水水体同类荧光峰。受人类活动的影响，炼焦区域和采煤区水体荧光峰强于污灌区域和农业区域水体同类荧光峰。矿区人类活动剧烈，煤矿开采加工活动容易把煤中的大量烃类物质分散到周围环境中去，地表水体接受矿井排水、洗煤废水及生活污水等，地下水体则相对不容易受到污染。整个石龙区水体溶解有机质荧光集团来源较多，强度受ｐ峰Ｈ影响不大，但在某种程度上受到水
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｖｏ．８Ｎｏ１ｐ１４１７１２，．，ｐ７ —７
ＳｅｔｏｃｐｎｐｃｒｌＡｎｌｓｓｐｃｒｓｏｙａｄＳｅｔａａｙｉ
Ｊｕｒ，２０ｎａａｙ０８
煤矿区水体溶解有机质三维荧光光谱特征
不同功能区域内不同水体水样溶解有机质荧光峰特征将不同功能区域不同水体问进行同类荧光峰强度进行比较结果如表所示无论地表水还是地下水各类荧光峰强度有个共同的特征即焦化厂区水体溶解有机质荧光峰强度最高采煤区水体次之污灌区水体略高于农业区水体
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第２卷，１８第期２００８年１月