湖泊水体三维荧光光谱的PARAFAC法在污染源解析中的应用

基于三维荧光光谱矩阵的PARAFAC模型中因子得分反映混合物各因子相对浓度和比例这一特征,将其应用到混合物源解析的研究。对于因子与来源物质光谱不一致的情况考虑将来源物质荧光矩阵和混合物荧光矩阵均作为模型三维数据矩阵的元素进行分析,推导出混合样品与源物质荧光矩阵之间的关系式。该关系式系数由因子得分组成,反映了混合样品各来源物贡献率的相对大小,能够作为来源物量化研究的参考指数。在湖泊污染物源解析的应用中,利用混合水样和污染源水样荧光光谱矩阵建立上述关系式,关系式各系数可作为湖泊水体污染源源解析研究的参考。

云南小粒咖啡类黑精荧光矩阵光谱特征

本文以云南小粒咖啡为原料制备类黑精,采用三维荧光矩阵光谱分析技术(Three dimensional excitation emission matrix spectra,3D-EEMs)研究咖啡类黑精在不同温度、不同pH、不同光照及存放时间、不同浓度条件下的荧光光谱特征变化。结果表明:在10~80℃范围内云南小粒咖啡类黑精水溶液荧光强度与温度成反比;pH介于5~10之间的类黑精水溶液荧光强度较为稳定;避光存储的类黑精水溶液在60 min内荧光强度变化不显著(P>0.05),而光照时间增加会导致荧光强度显著下降(P<0.05);在浓度小于0.5 mg/mL时,类黑精水溶液荧光强度与浓度成正比,相关系数为0.9846;浓度大于10 mg/mL时会发生荧光猝灭,类黑精水溶液荧光强度与浓度不相关。本研究将为咖啡类黑精光谱特征的深入研究提供一定数据支持。

胶州湾围隔实验中溶解有机物三维荧光特征

利用三维荧光激发发射矩阵光谱法（EEMS），测定胶州湾围隔实验中不同营养盐条件下产生的溶解有机物的三维荧光特性．结果显示，浮游植物可产生类蛋白和类腐殖质荧光，类蛋白荧光峰由类酪氨酸（tyrosine-like）荧光峰和类色氨酸（tryptophanlike）荧光峰组成，主要位置为Exmax／Emmax=270nm／290～310nm，Exmax／Emmax=270—290nm／320～350nm的荧光峰强度比较弱；在Exmax／Emmax=250～260nm／380～480nm（A峰）、Exmax／Emax=310～320nm／380～420nm（C峰）和Exmax／Emmax=330～350nm/420～480nm（M峰）位置均出现零散的类腐殖质荧光峰，其中以A峰为主．类酪氨酸荧光强度明显高于类腐殖质荧光强度．浮游植物量降低时，类酪氨酸荧光强度与叶绿素a浓度呈明显的负相关．硅藻和甲藻产生的类酪氨酸和类色氨酸荧光强度之间具有较好的相关性，两者来源相似，并且甲藻与硅藻相比能够产生更多的类蛋白荧光物质．不同环境下类腐殖质混合物的组分比例不同，甲藻生长环境下相对于硅藻具有较低的A／C比值．

外加酶强化剩余污泥与厨余垃圾渗滤液混合厌氧消化

为了研究水解酶对剩余污泥和厨余垃圾渗滤液混合厌氧消化产气性能的影响,以城市污水处理厂剩余污泥和厨余垃圾渗滤液为底物,在混合比为1:1和2:1混合液中分别加入比例为1:1,1:2和2:1 (总酶加入量60 mg/g TS)的蛋白酶和纤维素酶,在38±0.5℃的温度下进行混合厌氧消化。结果表明,在剩余污泥与厨余垃圾渗滤液2:1混合厌氧消化体系中1:1投加蛋白酶和纤维素酶时产气性能和处置效果最佳。其日产甲烷峰值为60.15 mL/g VS,比单独消化污泥提高了1.84倍,比同底物不加酶时提高了70.49%;甲烷总产量为296.17 mL/g VS,比单独消化污泥提高了75.99%,比同底物不加酶时提高了62.87%;总固体(TS)和挥发性固体(VS)去除率分别为41.43%和67.32%,比单独消化污泥分别提高了14.74和27.89个百分点,比同组不加酶的混合液分别提高了8.34和21.99个百分点,且消化过程中没有出现氨抑制和挥发性脂肪酸(VFAs)积累的状况。利用三维激发矩阵荧光光谱结合平行因子法分析,发现混合厌氧消化过程中存在的荧光物质主要有类蛋白质、类富里酸和类胡敏酸,在消化的不同时间段蛋白质荧光强度存在明显差异,加酶的实验组中这一变化更加显著。此结果可为剩余污泥和厨余垃圾的减量化和资源化提供借鉴。

典型化学条件对Fe^(2+)促进消化污泥凝聚性能的影响

以消化污泥为研究对象,研究了Fe^(2+)浓度、pH和离子强度等因素对Fe^(2+)促进消化污泥凝聚性能的影响,采用扩展的DLVO理论(EDLVO)探讨了污泥絮体凝聚过程中结合能的变化特征,并对典型条件下各层胞外聚合物(EPS)的三维荧光谱图(EEM)进行了分析。结果表明:Fe^(2+)促进消化污泥凝聚的最佳化学条件为Fe^(2+)浓度50 mmol·L^(-1),pH=7.57(原始值),离子强度0.01 mol·L^(-1)。在最佳Fe^(2+)浓度或pH下,Fe^(2+)促进污泥凝聚的主要作用为:增大Zeta电位、提高絮体粒径和密实程度、增强疏水性和降低污泥絮体间的能垒;在最佳离子强度下,提高絮体粒径和密实程度是促进污泥凝聚的主要作用;离子强度的增加并未降低污泥位能曲线的能垒。EEM证明,Fe^(2+)主要与污泥EPS中slime层结合以促进污泥凝聚,主要结合物为蛋白质A、可见富里酸和紫外富里酸。