污泥热水解厌氧消化滤液处理工程溶解性有机物

以典型的污泥热水解厌氧消化滤液处理工程为对象进行现场调查.结果表明,滤液中氨氮和COD的浓度分别高达(2034±465),(4128±276) mg/L,滤液中溶解性有机物(DOM)主要是大分子难降解有机物,大于1000Da的DOM占80.6%.现有“生物预处理+两级AO-MBR”滤液处理工艺总体上可实现高效脱氮(TN去除率94.9%)和部分COD去除(69.9%).脱氮主要依赖生物预处理单元(去除贡献率为79.9%),而DOM去除主要依赖MBR工艺的膜过滤(去除贡献率为184.7%).膜过滤截留的DOM依次为高分子聚合物>腐植酸类物质>低分子有机酸和中性物质,出水DOM主要以腐植酸和富里酸类物质为主,且腐殖化程度增高.现有的水洗、酸洗和碱洗对膜的有机污染均有一定的清洗效果,但清洗液中DOM类型差异明显.

水相中溶解性有机物的浓度对荧蒽光降解的影响

本文以Suwannee River NOM(SRNOM)和Upper Mississippi River NOM(UMRNOM)两种溶解性有机物(DOM)为研究对象,利用500 W高压氙灯作为光源模拟太阳光,进行室内光解实验,考察了DOM的浓度对水相中荧蒽光降解的影响.研究结果表明,光降解是荧蒽的主要降解途径,荧蒽的光降解符合一级动力学方程.这两种DOM均促进了荧蒽的光降解,并且这两种DOM对荧蒽光降解的促进作用均随着溶解有机碳(DOC)浓度的升高而降低.在DOM存在的条件下,荧蒽的表观光降解速率常数(K)值与两种DOM的DOC(a_(280)和a_(350))均具有显著负相关性,而与E_(2)/E_(3)和荧光强度无显著性相关性.

不同水源特征水库中溶解性有机物的光学特性对比

为考察A水库(“引黄工程”水源水库)与B水库(普通类型水库)的溶解性有机物(DOM)在相对分子质量大小、组成特征及来源方面的差异,采用紫外-可见光谱技术以及三维荧光光谱技术结合平行因子分析法,针对A水库和B水库水体中DOM的吸收参数特征和荧光特征进行了研究。结果显示:A水库和B水库的DOM均有较强的自生源特征,但两水库的DOM在组成特征和来源上存在一定差异。B水库样本中存在长波类腐殖质C1(E_(x)=350 nm,E_(m)=454 nm)、类色氨酸物质C2(E_(x)=300 nm,E_(m)=361 nm)和类色氨酸C3(E_(x)=220 nm/250 nm,E_(m)=347 nm)3个荧光组分,而A水库样本中存在长波类腐殖质C1、类色氨酸物质C2两个荧光组分,说明A水库的组成特征相对更加简单。DOM吸收参数特征分析显示,A水库水质状况良好,其DOM相对分子质量较大,主要来自自生源;而B水库处于富营养状态,其DOM相对分子质量较小,富里酸成分和水体芳香性较高,水生环境中维管束植物输入较为丰富,主要来自入库河流和自生源。光谱指标差异性分析显示,A水库DOM外源输入比例小于B水库,同时A水库的水质污染源更多以陆源输入为主。研究揭示了水库中DOM的光学特性,可反映水库的环境污染程度和富营养化程度,为进一步探究DOM在不同水源特征水库的环境行为特征及水库水质保护等提供参考。

水体的温度变化对测定溶解有机物浓度的影响

用激光诱导荧光（LIF）方法研究了水体的温度变化对溶解有机物（DOM）发射荧光强度的影响。随着温度的增加，DOM的荧光强度和水的拉曼散射强度不断降低。在20-75℃范围之内，对归一化荧光强度与温度关系曲线进行线性拟合，计算出归一化荧光强度随温度升高的变化梯度平均值为-5．24×10^4℃^-1，根据归一化荧光强度与浓度的关系，给出了所测DOM的浓度随着温度升高的平均下降速率为-3．45×10^-3（mg·L^-1）·℃^-1。因此，在这一温度范围内测量时，假设归一化荧光强度不变，则温度变化将引起DOM浓度最大为8．45％的相对变化。

天然水体溶解性有机物(DOM)分级组分对典型城市源污染的荧光响应

运用化学(树脂)分级方法和三维荧光光谱技术,从总体溶解性有机物(DOM)到DOM各分级组分,逐步深入考察其总体分级特征及各组分三维荧光特征对典型城市生活源污染的响应特征和机理.总体DOM分级特征对污染的产生和变化响应较弱,而DOM的分级组分对生活源污染具有较好的响应特性.DOM的总体分级特征表明,无污染的源头水DOM中以憎水酸(HoA)为主(相对含量最高),其次为亲水性物质(HiM),而受污染水体DOM中的憎水性碱和中性物质(HoBN)及弱憎水酸(WHoA)的绝对含量和相对含量均明显增高,表明用HoBN和WHoA组分相对含量的增加指示污染的增加具有一定的可行性.研究各分级组分的三维荧光光谱结构特征表明,HoA,HoBN及HiM均对城市源污染具有良好的响应特性,受污染水体的HoA和HoBN组分荧光特征信息更为突出和丰富,且主要为具有紫外吸收的生物代谢类蛋白物质;最为特异的是WHoA组分,其在源头水中主要为含共轭结构的富里酸类物质,而在受污染水体中该类物质几乎消失且荧光响应也急剧降低.分析式分级法获得的水体DOM主要分级组分对城市源污染具有较好的响应特性.

典型水处理氧化过程中微塑料老化及有机物释放特征研究

地表水所含微塑料(MPs)的老化破碎过程可导致溶解性有机物(DOM)释放,进而对水环境及水处理过程造成潜在风险.为探索MPs在典型水处理氧化过程中的老化和有机物释放特性,本研究选取聚酰胺66(PA66)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为研究对象,探究了典型工业级MPs在模拟水处理氧化(UV、UV/H_(2)O_(2)、O_(3))过程中的DOM析出规律.结果表明:①3种典型氧化过程均加速了MPs-DOM的溶出,PA66的DOM生成量[以溶解性有机碳(DOC)计]相对于PET更高.②在对照组、UV氧化、O_(3)氧化下,PA66-DOM和PET-DOM的DOC值均随反应时间及氧化剂浓度的增加呈上涨趋势,而在UV/H_(2)O_(2)氧化下呈先增加后减小的规律,且3类氧化中O_(3)技术对2类MPs的氧化效果相对更好.③MPs表层的官能团在氧化处理前后未有较大差异,其羰基指数(CI)均有一定程度的升高.④PA66与PET所产生的DOM在官能团构成及荧光组分上较为相似,主要由类色氨酸、类络氨酸、可溶性微生物代谢产物组成.研究显示,以PA66和PET为代表的工业级MPs在高级氧化水处理过程中会析出DOM,对后端消毒等工艺产生潜在影响.

呼伦湖水体溶解性有机物荧光特征及来源分析

呼伦湖是我国北方生态安全屏障的重要组成部分,为探究呼伦湖水体中有机物的组成及来源,利用三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子(PARAFAC)分析技术进行溶解性有机物(DOM)荧光特征及来源研究。结果表明:呼伦湖DOM中含有3种荧光组分,分别为类色氨酸(C1)、类腐殖酸(C2)和类富里酸(C3);平水期、丰水期和枯水期的C2和C3荧光强度占比约70%,表明呼伦湖水体DOM以腐殖质类物质为主,其中不同水期生态补水工程入湖口的C2和C3荧光强度均高于其他区域;平水期、丰水期和枯水期的荧光指数、生物指数和腐殖化指数平均值分别为1.50~1.54、0.85~1.00和4.12~4.68,表明呼伦湖DOM由陆源和自生源混合组成,具有明显的自生源特征;水质监测数据表明,2021年呼伦湖平水期、丰水期和枯水期水质均为GB3838—2002《地表水环境质量标准》劣Ⅴ类,其中平水期和丰水期的BOD5平均值高于枯水期,而平水期总有机碳平均浓度高于丰水期和枯水期;不同水期C2和C3的荧光强度均呈显著正相关,表明DOM中组分C2和C3的产生及来源具有一致性。

洞庭湖DOM组成与有机碳收支对江湖水力连通的响应

洞庭湖是我国最大的通江湖泊之一,为探究洞庭湖溶解性有机物(DOM)组成、(DOC)收支与江湖水力连通间的内在关联,于2018年5月、7月、9月和11月在洞庭湖湘、资、沅、澧4支流和长江荆南松滋、虎渡、藕池3个入湖口以及洞庭湖出湖口城陵矶采集水样,并探究洞庭湖流域DOM的组成分异特征及其对江湖水力连通的响应.结果表明,入湖河流和城陵矶DOM吸收系数a254和陆源类腐殖酸组分C1在7月最高.DOC由入湖口(2.4±1.3mg)/L下降至出湖口(2.1±0.3)mg/L,而a254由入湖口(9.7±2.2)m^(-1)上升至出湖口(10.1±1.7)m^(-1).微生物培养前的DOC浓度为(2.4±1.0)mg/L,微生物降解后的DOC浓度为(2.1±0.9mg)/L,DOC的微生物活性,即BDOC最高值出现在澧水为50.3%.5月、7月、9月和11月入湖的DOC通量分别为(63.7±43.6)×10^(3)t,(60.1±7.3)×10^(3)t,(27.6±3.6)×10^(3)t,(31.9±13.9)×10^(3)t.洞庭湖因自身水力滞留时间短,导致DOM在湖内运移过程中较少被降解,全湖DOM来源组成受流域不同季节来水条件影响较大.

华北煤田不同矿井水中溶解性有机物荧光特征对比研究——以东滩煤矿为例

使用紫外—可见光谱和三维荧光光谱技术结合平行因子分析法,对比分析了东滩煤矿上下组煤矿井水中DOM的来源、组成和分布特征。结果表明,上组煤矿井水DOM含量为0.17~3.10 mg/L,均值为1.57 mg/L;下组煤矿井水DOM含量为0.12~3.76 mg/L,均值为0.69 mg/L。矿井水共有3个荧光组分,为大分子类陆源腐殖质物质,小分子类陆源腐殖质物质和类蛋白物质。相比上组煤矿井水,下组煤矿井水DOM具有较高的E2/E3、S_(R)、BIX、FI和SUV_(254)值,较低的HIX和β∶α值,这可能与乳化油的泄漏有关。

不同水体中溶解有机物的荧光光谱特性研究

用激光诱导荧光(laserinducedfluorescence,LIF)方法对几种不同水体中溶解有机物(dissolvedorganicmatter,DOM)的荧光光谱进行了测量和分析,给出了不同浓度腐殖酸的归一化荧光强度与浓度的关系。结果表明,可用此种方法进行有效的水体质量监测。

白洋淀沉水植物腐解释放溶解性有机物光谱特性

利用水生植物修复受污染水体中,水生植物在秋冬季节腐烂分解会释放大量溶解性有机物(DOM),DOM可影响水环境中污染物的迁移转化,对水体中的化学和生物过程产生一定影响。因此利用紫外可见光光谱(UV-vis)结合平行因子分析法(PARAFAC)和主成分分析法(PCA)来表征和分析水生植物腐解产物中DOM的组分及其特点。UV-vis的研究表明随着腐解时间的增加,样品中DOM的腐殖化程度逐渐升高,当腐殖化程度达到最高值时,腐解进入矿化阶段,此时腐殖化程度逐渐降低。通过PARAFAC分析可以分离出3种类蛋白组分(C1、C2和C5)和2种类腐殖酸组分(C3和C4)。由PCA可以得出在腐解初期,类蛋白组分占据主导地位;随着腐解时间的增加,类蛋白组分含量逐渐降低,而类腐殖酸组分含量逐渐升高。

水体溶解有机物的激光诱导荧光与浊度的激光散射实验研究

以Nd:YAG的二倍频532nm激光为激发光源,用激光诱导荧光(LIF)方法对几种不同水体中溶解有机物(DOM)和叶绿素a(Chla)的荧光光谱进行了测量和分析;并以水体对532nm激发光的散射进行了水体浊度特性的研究,给出了散射光强度与浊度的关系曲线;研究结果表明,用此种方法测量水体浊度和污染物浓度可对水体质量进行有效的监测。

水体中溶解有机物的荧光光谱特性分析

以355 nm激光为激发光源,在实验室中利用激光诱导荧光(LIF)方法对不同水体中溶解有机物(DOM)的荧光光谱进行了测量,并以最小二乘法-高斯拟合对水体荧光光谱进行了拟合,解卷积得出了水喇曼散射谱及DOM的荧光光谱.在改变激发光脉冲强度的条件下,以一定浓度腐殖酸溶液为测量样品分析了DOM的荧光饱和特性.结果表明,随着激发光功率密度的增加,水喇曼散射强度线性增加,而DOM的荧光强度随着激发光功率密度的增加先是线性增加,此时归一化荧光强度为一恒定值.当激发光功率密度大于55 mW/cm2时,荧光强度增加缓慢,归一化荧光强度则逐渐降低.研究发现,在有机物浓度较高时,出现了激发态分子间的单重态-单重态猝灭,并且在低浓度情况下,随着有机物浓度的增加,出现了有机物荧光峰值强度位置的红移并伴有波形的展宽.

生物质炭对紫色土耕地土壤中溶解性有机物含量和组成特征的影响

选取位于长江上游低山丘陵区的四川盐亭石灰性紫色土和重庆忠县中性紫色土的两种典型耕地(旱地和菜地)土壤,添加0.5%~3.0%生物质炭并经过老化作用,研究生物质炭添加对土壤中可水提的溶解性有机物(DOM)性质的影响。DOM的含量与组分特征分别以溶解性有机碳(DOC)浓度和光谱学特征参数表征。结果表明,石灰性和中性紫色土旱地不添加生物质炭的对照土壤中DOM的平均含量分别为43、65 mg DOC·kg^(-1),相应菜地的对照土壤分别为110、105 mg DOC·kg^(-1);加炭后DOM含量随投加量呈非单调性变化。石灰性和中性紫色土菜地土壤DOM的芳香性和腐殖化程度明显高于旱地土壤。三维荧光光谱的平行因子分析表明,土壤DOM由两种土壤有机质源的类腐殖质组分及一种类色氨酸组分构成,菜地土壤中各组分的含量都明显高于旱地土壤,也具有更高的芳香性和腐殖化程度。综合多种光谱学分析的结果发现,加炭并经过老化后,土壤DOM的组分特征并无明显变化。

强化混凝去除循环水溶解性有机物特性研究

循环水中有机物浓度高易引起微生物滋长和膜污堵,提高循环水利用率必须对其加以处理。采用传统化学分析,结合紫外–可见光谱、凝胶色谱和三维荧光等手段,研究了强化混凝对循环水中有机物的去除特性。结果表明:(1)在0~120 mg/L内,随Fe Cl3投加量增加,混凝对有机物去除率增加;溶解性有机物分子缩合度降低,分子量减小。(2)在Fe Cl3质量浓度为120 mg/L条件下,混凝对总有机碳(TOC)和溶解性化学需氧量(SCOD)去除率分别为54.06%和33.33%;腐殖质类物质C1、C2和蛋白质类物质C3的荧光强度Fmax值分别下降了48.02%、66.38%和22.27%。说明强化混凝可有效降低循环水中有机物浓度,特别是去除难被生物降解的腐殖质类物质效果明显,因而可通过旁流强化混凝处理循环水,提高循环水系统运行稳定性,为循环水进一步进行膜处理奠定良好基础。

再生水地下回灌过程中溶解性有机物的去除研究

在实验室通过模拟方法研究了城市再生水地下回灌后的水质变化,重点分析了土壤含水层处理(SAT)对再生水中溶解性有机物(DOM)及消毒副产物的前体物去除效果。结果表明,在系统稳定时期,SAT对溶解性有机碳(DOC)平均去除率为37.2%。利用XAD树脂分离出再生水中占最主要DOM的3个部分:疏水性有机酸(HPOA)、过渡亲水性有机酸(TPIA)和亲水性有机物(HPI)。HPOA、TPIA和HPI在SAT中去除率分别为33.9%、21.5%和44.1%。再生水有较高的消毒副产物生成势(BPDFP),经过SAT后三卤甲烷生成势THMFP和卤乙酸生成势HAAFP分别降低了11.0%和21.5%,但单位质量DOC的BPDFP却升高了,Specific THMFP和Specific HAAFP分别增大了42.4%和25.7%。即经过SAT处理后再生水中的消毒副产物的前体物浓度会减少,但是剩下的难降解的DOM有更高的氯化活性。

Fenton-SBR工艺对渗滤液溶解性有机物的去除特性

通过Fenton—SBR组合工艺对渗滤液溶解性有机物处理效果的研究，分析了溶解性有机物分子量分布及其3组份HA、FA及HyI的变化特性。研究发现，组合工艺对渗滤液中以COD、DoC及UV254表示的溶解性有机物总去除率分别为79．1％、73．6％和92．9％；对各分子量分布区间的去除效果较好，除10～4ku分子量区间外，其余分子量区间COD去除率均在80％以上；同时，组合工艺对渗滤液DOM3组份的去除率为HA〉FA〉HyI，对3组份以UV254、COD和DOC表征的各指标去除率为UV254〉COD〉DOC。

废水中起始惰性溶解有机物的测定

介绍了4种测定起始惰性溶解有机物的方法,即Ekama和国际水质协会提出的两种直接测定法和排除溶解性残留物干扰的两种间接测定法。通过分析比较,指出了4种方法的优缺点及适用情况。其中直接测定法适用于有机物浓度较低的生活污水,间接测定法适用于有机物浓度较高的工业废水。

2011年夏季胶州湾表层溶解有机物荧光特征的时空变化

利用三维荧光光谱技术(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)的方法,对2011年8月至9月胶州湾表层海水溶解有机物荧光特征的时间与空间变化进行了研究。PARAFAC模型共鉴别出四个荧光组分:类蛋白质荧光组分(C1),陆源类腐殖质荧光组分(C2,C4)和海源类腐殖质荧光组分(C3)。类蛋白组分在调查期间的荧光强度最强(0.14±0.06),其余三个组分荧光强度相近(0.07±0.02,0.09±0.02,0.05±0.02)。这四种组分在8月下旬多雨期和9月上旬受径流影响的时期荧光强度较高,在9月下旬雨季影响消退后荧光强度显著降低。研究表明各组分荧光强度总体上与叶绿素a浓度显著正相关,与盐度负相关,说明胶州湾夏季FDOM浓度主要受降雨引发的生物活动影响。

溶解性有机物对再生水铸铁管道腐蚀的影响

采用旋转反应器模拟再生水铸铁管道工况,通过腐蚀失重、扫描电镜、X射线衍射以及能谱分析等手段,研究了再生水中多糖和蛋白质两种溶解性有机物(DOM)对铸铁腐蚀的影响。结果表明:多糖和蛋白质均可抑制铸铁的腐蚀,多糖质量浓度为2mg/L或蛋白质质量浓度为6mg/L时,铸铁腐蚀最为稳定且腐蚀速率最小;在多糖条件下,腐蚀产物主要由稳定性较强的α-FeOOH组成;在蛋白质条件下,硅氧化形成一层较致密的SiO_2膜,对铸铁起到保护作用。