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不同类型堆肥中腐殖酸与富里酸的光谱特性和分子量分布
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作者 陈丹 程澳 +5 位作者 余旭芳 纪文超 刘健健 王翔 刘晓龙 范行军 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期276-284,共9页
以中药渣(HR)、小麦秸秆(WS)和稻壳(RH)为辅料工业化生产的鸡粪堆肥中的腐殖酸(HA)和富里酸(FA)为研究对象,系统对比分析了不同类型堆肥腐殖质(HSs)的光谱特性和分子量分布。结果表明,3类堆肥中HA的芳香性均高于FA,HR和RH堆肥中HA和FA... 以中药渣(HR)、小麦秸秆(WS)和稻壳(RH)为辅料工业化生产的鸡粪堆肥中的腐殖酸(HA)和富里酸(FA)为研究对象,系统对比分析了不同类型堆肥腐殖质(HSs)的光谱特性和分子量分布。结果表明,3类堆肥中HA的芳香性均高于FA,HR和RH堆肥中HA和FA的芳香化程度均高于WS堆肥。三维荧光区域体积积分结果显示,HA的类腐殖质含量(Ⅲ+Ⅴ,86%~91%)高于FA(56%~64%),而FA的类蛋白物质(Ⅰ+Ⅱ,28%~37%)远高于HA(5%~9%),表明HA具有更高的腐殖化程度和分子量特征;其次,RH和WS堆肥中FA分别含有更多的类富里酸和类腐殖酸,而HR堆肥中FA的类络氨酸组分更多。傅里叶红外光谱分析发现,FA比HA含有更多的酰胺和羧酸,其中HR、WS和RH堆肥中FA分别富含芳香族羧酸、酰胺和多糖结构。元素分析结果显示,与FA相比,堆肥HA具有较高的C/N比和较低的O/C比,表明HA具有更多的不饱和结构,而FA具有更多的含氧官能团。添加不同辅料的堆肥中,WS堆肥HSs的脂肪化程度最高。高效体积排阻色谱结果显示,HA比FA具有更宽的高分子量分布(>2×10^(4)Da),且HA的重均相对分子质量(M w)和数均相对分子质量(M n)分别为FA的2.7~3.1倍和1.5~1.6倍,表明HA含有更多的高分子量有机组分和更高的分子量。不同辅料添加对堆肥中HA和FA的分子量具有重要影响,HA和FA的M n均呈现HR>RH>WS的规律,表明中药渣添加鸡粪堆肥分子量最大,腐熟度最高。总体而言,不同类型堆肥HA和FA的组成和结构表现出一致的差异性,不同辅料添加对同类HA或FA组成和结构影响显著。 展开更多
关键词 堆肥 腐殖酸 富里酸 光谱特性 分子量分布
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小麦秸秆堆肥水溶性有机物的结构和组成演变 被引量:14
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作者 余旭芳 周俊 +5 位作者 任兰天 王艳 范行军 李孝良 李飞跃 王翔 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1199-1204,共6页
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... 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SUVA 254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。 展开更多
关键词 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
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薪柴燃烧溶解性棕色碳排放特征及光学性质 被引量:7
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作者 范行军 操涛 +5 位作者 余旭芳 宋建中 王艳 肖新 谢越 李飞跃 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3215-3224,共10页
对农村薪柴(杨木和毛竹)燃烧排放的4类溶解性棕色碳(BrC)组分,包括水溶性有机物(WSOM)、水溶性类腐殖质(HULISWS)、碱溶性有机物(ASOM)和碱溶性类腐殖质(HULISAS)的组成特征和光学性质进行了初步研究.结果显示,薪柴燃烧排放出大量的BrC... 对农村薪柴(杨木和毛竹)燃烧排放的4类溶解性棕色碳(BrC)组分,包括水溶性有机物(WSOM)、水溶性类腐殖质(HULISWS)、碱溶性有机物(ASOM)和碱溶性类腐殖质(HULISAS)的组成特征和光学性质进行了初步研究.结果显示,薪柴燃烧排放出大量的BrC,其中BrCT(WSOM+ASOM)占烟气PM2.5质量的46%~56%,排放因子为(7.5~16)g/kg.HULIS是薪柴燃烧排放BrC的重要组分,占BrCT的44%~46%.4类BrC的特征吸收指数(SUVA254)、光吸收效率(MAE365)和?ngstr?m指数(AAE)值分别为1.9~4.0m^2/g、0.4~2.1m2/g和6.2~11.1,说明薪柴燃烧排放BrC具有较高的芳香度、较强的光吸收能力且其光吸收具有较强的波长依赖性.三维荧光光谱分析结果显示,薪柴燃烧排放BrC主要以类蛋白荧光物质组成为主,这与雨水和大气气溶胶中水溶性BrC以类腐殖质荧光物质组成为主的特征存在显著差异.相关性分析结果显示,BrC的MAE365与HIX和SUVA254呈现显著的正相关性,与E2/E3、FI、BIX和β:α呈现显著的负相关性,说明薪柴燃烧排放BrC的光吸收特性与其芳香性、腐殖化程度、自生源贡献和新鲜度等紧密相关.本研究结果有助于进一步认识生物质燃烧BrC的排放特征,为探索大气BrC的来源和环境效应提供数据基础和科学依据. 展开更多
关键词 薪柴燃烧 棕色碳 排放特征 光吸收特性 荧光光谱特性
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广州冬季气溶胶中水溶性有机物和类腐殖质的吸光性和荧光光谱特性 被引量:9
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作者 范行军 余旭芳 +6 位作者 操涛 王艳 肖新 谢越 李飞跃 宋建中 彭平安 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期532-539,共8页
利用紫外-可见光谱与三维荧光-平行因子分析法(EEM-PARAFAC),研究了广州市2014年12月~2015年1月大气气溶胶中水溶性有机物(WSOC)和类腐殖质(HULIS)的吸光性和荧光光谱特征.结果表明,广州冬季气溶胶中HULIS的芳香性(SUVA254)、腐殖化程... 利用紫外-可见光谱与三维荧光-平行因子分析法(EEM-PARAFAC),研究了广州市2014年12月~2015年1月大气气溶胶中水溶性有机物(WSOC)和类腐殖质(HULIS)的吸光性和荧光光谱特征.结果表明,广州冬季气溶胶中HULIS的芳香性(SUVA254)、腐殖化程度(HIX)和光吸收效率(MAE365)均高于WSOC.利用EEM-PARAFAC从WSOC和HULIS解析出了类富里酸(C1)、类腐殖酸(C2)和类蛋白(C3)这3种荧光组分.其中类腐殖质组分(C1+C2)分别占WSOC和HULIS中总荧光组分的78%和85%,说明类腐殖荧光组分是WSOC和HULIS的最主要组成,且HULIS富集了更多的WSOC中主要的类腐殖组分.另外,灰霾期的WSOC和HULIS表现出更高的芳香性、腐殖化程度和C2组分,说明灰霾期有助于大分子量吸光性有机质的形成.相关性分析结果显示,WSOC和HULIS的C1组分相对含量与HIX、MAE365、OCsec、K+、SO_4^(2-)和NH_4^+呈现极显著的负相关关系,而C2与它们之间存在极显著的正相关关系.由此说明,WSOC和HULIS中C1的降低和C2的增加会引起它们的腐殖化程度和光吸收能力的增强;同时生物质燃烧排放和二次气溶胶过程可能有助于C2组分的增加. 展开更多
关键词 水溶性有机物(WSOC) 类腐殖质(HULIS) 三维荧光-平行因子分析 吸光性 荧光光谱特性
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Influence of peritoneal transfer status on fasting blood glucose in non-diabetic nephropathy patients on continuous ambulatory peritoneal dialysis 被引量:1
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作者 yu xu-fang ZHOU yun-fei +2 位作者 FENG Ling ZHANG Dong-liang LIU Wen-hu 《Chinese Medical Journal》 SCIE CAS CSCD 2009年第24期2977-2980,共4页
Background Extra glucose load in peritoneal dialysis is an important cause of newly-occurred diabetic mellitus, which initiates insulin treatment in some of the dialytic patients. The purpose of this study was to disc... Background Extra glucose load in peritoneal dialysis is an important cause of newly-occurred diabetic mellitus, which initiates insulin treatment in some of the dialytic patients. The purpose of this study was to discuss the influence of the peritoneal transfer status on fasting blood glucose in non-diabetic nephropathy patients who are on continuous ambulatory peritoneal dialysis (CAPD). Methods One hundred and forty-five patients with total KTN per week over 2.0 were recruited, including 60 males and 85 females. Fasting blood glucose (FBG), creatinine, blood urea nitrogen (BUN), blood albumin, blood lipid profile and blood C-reactive protein (CRP) were analyzed at the beginning of the peritoneal dialysis and after 12 months. A peritoneal equilibration test (PET) was carried out at the 3rd month of CAPD, and meantime residual renal function, peritoneal solute clearance rate, ultrafiltration volume and urine volume were also evaluated. Results Twenty-one cases were identified as a low transfer group (L), 32 cases as a low average transfer group (LA), 58 cases as a high average transfer group (HA) and 34 cases as a high transfer group (H). At the end of the 12th month, 83 cases had elevated FBG. Through stepwise multiple regression analysis we found the FBG level in these patients was positively related to glucose load and CRP, and negatively related to glucose absorption in the peritoneum (D/D0) and blood albumin (P 〈0.05). Kaplan-Meier analysis during a 48-month follow-up found the morbidity of hyperglycemia to be 17/34 cases (50.1%) in the high transfer group, 20/58 cases (34.5%) in the high average transfer group, 11/32 cases (34.3%) in the low average transfer group, and 1/21 cases (5.4%) in the low transfer group. Conclusions Patients with high peritoneal transfer capacity might have the highest morbidity from hyperglycemia among patients with these four different peritoneal transfer status. Glucose load, baseline CRP and FBG level before peritoneal dialysis, and D/D0 can efficiently predict hyperglycemia in CAPD patients. 展开更多
关键词 continuous ambulatory peritoneal dialysis blood glucose diabetes mellitus
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