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Excitation-emission matrices (EEMs) of colorectal tumors- tool for spectroscopic diagnostics of gastrointestinal neoplasia
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作者 E. BORISOVA Ts. GENOVA +3 位作者 O. SEMYACHKINA-GLUSHKOVSKAYA N. PENKOV I. TERZIEV B. VLADIMIROV 《Frontiers of Optoelectronics》 EI CSCD 2017年第3期292-298,共7页
The autofluorescence spectroscopy of biologi- cal tissues is a powerful tool for non-invasive detection of tissue pathologies and evaluation of any biochemical and morphological changes arising during the lesions' gr... The autofluorescence spectroscopy of biologi- cal tissues is a powerful tool for non-invasive detection of tissue pathologies and evaluation of any biochemical and morphological changes arising during the lesions' growth. To obtain a full picture of the whole set of endogenous fluorophores appearing in the gastrointestinal (GI) tumors investigated, the technique of excitation-emission matrix (EEM) development was applied in a broad spectral region, covering the ultraviolet and visible spectral ranges. We could thus address a set of diagnostically-important chromophores and their alterations during tumor develop- ment, namely, collagen, elastin, nicotinamide adenine dinucleotide (NADH), flavins, porphyrins, while hemo- globin's absorption influence on the spectra obtained could be evaluated as well. Comparisons are presented between EEM data of normal mucosae, benign polyps and malignant carcinoma, and the origins are determined of the fluorescence signals forming these matrices. 展开更多
关键词 autofluorescence spectroscopy excitation-emission matrix eem colon carcinoma gastrointestinal(GI) tumours
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水源水Fe(Ⅵ)与Mn(Ⅶ)预氧化对天然有机物的组成特征及消毒副产物生成势的影响
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作者 韩港胜 侯嫔 +8 位作者 储文斌 王艳 段书乐 强志民 刘丁伟 许谦 蒋菱 蒋才芳 董慧峪 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1138-1149,共12页
溶解有机物(DOM)普遍存在于地表水源中,是饮用水消毒副产物的重要前驱物.本研究考察了Fe(Ⅵ)与Mn(Ⅶ)预氧化对浙江东部某水源水中DOM的组成特征及消毒副产物生成势的影响.运用三维荧光光谱(3D-EEMs)分析了两种氧化剂在不同的浓度梯度下... 溶解有机物(DOM)普遍存在于地表水源中,是饮用水消毒副产物的重要前驱物.本研究考察了Fe(Ⅵ)与Mn(Ⅶ)预氧化对浙江东部某水源水中DOM的组成特征及消毒副产物生成势的影响.运用三维荧光光谱(3D-EEMs)分析了两种氧化剂在不同的浓度梯度下对水样进行预氧化后,水样DOM的荧光光谱特性、荧光特征参数和荧光组分等的变化情况,及氯化后消毒副产物(DBPs)的生成情况.结果表明,水源水水样DOM的来源主要为陆源与内源混合且具有一定的腐殖质化程度,Mn(Ⅶ)和Fe(Ⅵ)预氧化不仅对荧光DOM具有较好的降解效果,对腐殖质类DOM也具有一定的降解作用.在DBPs的生成势方面,Mn(Ⅶ)预氧化对三氯甲烷(TCM)生成势的变化呈现出先增强后减弱的现象,对二氯乙腈(DCAN)的生成势具有一定的减弱作用.而Fe(Ⅵ)预氧化对三氯丙酮(1,1,1-TCP)、溴氯乙腈(BCAN)、二溴乙腈(DBAN)和DCAN的生成势均具有明显的降低作用,对二氯一溴甲烷(DCBM)、二溴一氯甲烷(DBCM)和三溴甲烷(TBM)生成势的变化呈现出先增强后减弱的现象.研究结果推动了水源水氧化消毒工艺的发展并为相关研究提供理论指导. 展开更多
关键词 溶解有机物 三维荧光光谱 预氧化 氯消毒 消毒副产物
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船舶压载水中荧光溶解有机物的光谱特征研究
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作者 陆笑澜 姜婷 +4 位作者 郭冲 田雯 韩阳春 朱国荣 吕宝一 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期322-334,共13页
采用三维激发-发射荧光光谱(3D-EEMs),结合平行因子分析(PARAFAC),研究了2015年12月至2020年1月停靠上海洋山港和江苏省江阴港的42艘入境船舶压载水中荧光溶解有机物(FDOM)的组成特征及其来源,并探讨了FDOM用于鉴别置换和未置换压载水... 采用三维激发-发射荧光光谱(3D-EEMs),结合平行因子分析(PARAFAC),研究了2015年12月至2020年1月停靠上海洋山港和江苏省江阴港的42艘入境船舶压载水中荧光溶解有机物(FDOM)的组成特征及其来源,并探讨了FDOM用于鉴别置换和未置换压载水的可行性。结果显示,船舶压载水中FDOM主要由3种荧光组分组成:类色氨酸荧光组分C1,λex为275 nm,λem为332 nm;UVB类腐殖质组分C2,λex为290和315 nm,λem为386 nm;UVA类腐殖质组分C3,λex为250和360 nm,λem为446 nm。组分C1在船舶压载水FDOM中荧光强度百分比最高,其次为组分C3,组分C2最低。显著性分析显示,未置换压载水中组分C1显著高于置换压载水(p<0.05)的,而组分C2和C3则无显著差异(p>0.05)。荧光指数分析表明,未置换压载水FDOM受陆源输入和微生物活动的共同影响,而置换压载水由于远离近岸,水体生物活动为其主要来源。未置换压载水中类腐殖质组分C2和C3显著相关(p<0.01),而置换压载水中3种荧光组分间均存在显著相关性(p<0.01),这也表明2类压载水中FDOM的来源存在差异。主成分分析显示,结合荧光强度、荧光指数(FI)和盐度作为判定标准,置换和未置换压载水之间存在较为明显的差异。后续可结合加装时间及其他理化性质等因素,更准确地解析压载水性质和来源。 展开更多
关键词 船舶压载水 荧光溶解有机物(FDOM) 三维激发-发射荧光光谱(3D-eems) 平行因子分析(PARAFAC) 主成分分析(PCA)
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滇池典型陆生和水生植物溶解性有机质组分的光谱分析 被引量:53
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作者 谢理 杨浩 +3 位作者 渠晓霞 朱元荣 张明礼 吴丰昌 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期72-79,共8页
应用紫外-可见光谱、傅里叶红外光谱与三维荧光光谱,对采自滇池外海及湖滨农田的2种典型陆生植物(玉米、紫茎泽兰)和5种水生植物(芦苇、水红花、水葫芦、眼子菜、茭草)所提取的DOM(溶解性有机质)组分进行了光谱分析.结果表明,陆生与水... 应用紫外-可见光谱、傅里叶红外光谱与三维荧光光谱,对采自滇池外海及湖滨农田的2种典型陆生植物(玉米、紫茎泽兰)和5种水生植物(芦苇、水红花、水葫芦、眼子菜、茭草)所提取的DOM(溶解性有机质)组分进行了光谱分析.结果表明,陆生与水生植物DOM的紫外-可见光谱曲线基本类似,吸光度均随波长的增加而降低.陆生植物DOM的SUVA254(单位溶解性有机碳浓度下波长254 nm处吸收系数)值大于水生植物,表明滇池外源输入的DOM腐殖化程度大于内源.植物叶中DOM的A250/A365(A250、A365分别为波长250和365 nm处的紫外吸光度比值)小于茎,表明叶中DOM的芳香性和分子量都大于茎.陆生与水生植物DOM均有相似的红外特征峰带,其中—COO-、—CH2、—CO、—OH、—NH2的特征峰明显,表明它们是构成陆生和水生植物DOM的主要官能团.三维荧光光谱分析表明,陆生植物茎的DOM中含有类富里酸物质,而叶的DOM中含有类腐殖酸物质.水生植物除了水葫芦叶的DOM中含有类腐殖酸物质外,其他样品无论茎、叶都含有类富里酸物质.除水葫芦叶外,同种植物茎的DOM中存在类色氨酸物质,而叶中不存在. 展开更多
关键词 溶解性有机质 紫外-可见光谱 傅里叶红外光谱 三维荧光光谱 滇池
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三维荧光光谱结合化学分析评价胞外多聚物的提取方法 被引量:25
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作者 高景峰 郭建秋 +2 位作者 陈冉妮 苏凯 彭永臻 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期662-668,共7页
采用高速离心法、EDTA法、阳离子交换树脂法(CER)、甲醛法和甲醛+NaOH法提取普通活性污泥和好氧颗粒污泥的胞外多聚物(EPS),结合三维荧光光谱对五种方法进行评价,并对EPS中的成分进行分析.结果表明,5个EPS的三维荧光光谱峰值中,2个是类... 采用高速离心法、EDTA法、阳离子交换树脂法(CER)、甲醛法和甲醛+NaOH法提取普通活性污泥和好氧颗粒污泥的胞外多聚物(EPS),结合三维荧光光谱对五种方法进行评价,并对EPS中的成分进行分析.结果表明,5个EPS的三维荧光光谱峰值中,2个是类蛋白峰,2个是类富里酸峰,1个是类腐殖酸峰.匀浆对好氧颗粒污泥EPS的提取必不可少.甲醛严重干扰核酸的化学测定.透析前后的EPS提取液均应作为分析对象.单纯高速离心法无法有效提取EPS.CER法不容易造成细胞破壁,是一种比较有效的方法.虽然甲醛+NaOH法对EPS的提取量最大,但对细胞的破壁程度也最大.EDTA会导致溶胞,并严重污染EPS.甲醛+NaOH法和EDTA法都会严重干扰胞外蛋白的三维荧光光谱分析. 展开更多
关键词 胞外多聚物 三维荧光光谱 提取 污泥
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城镇污水厂尾水人工湿地深度处理过程中DOM三维荧光光谱特征 被引量:16
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作者 杨长明 汪盟盟 +1 位作者 马锐 李建华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期708-713,共6页
采用三维荧光光谱(3D-EEM)分析研究了两种基质水平潜流人工湿地在深度处理城镇污水处理厂尾水过程中溶解有机物(DOM)组成特征。结果表明,两种潜流人工湿地对尾水中CODcr和DOC的去除率平均分别达到61.6%和70.1%。相比较而言,陶粒基质湿... 采用三维荧光光谱(3D-EEM)分析研究了两种基质水平潜流人工湿地在深度处理城镇污水处理厂尾水过程中溶解有机物(DOM)组成特征。结果表明,两种潜流人工湿地对尾水中CODcr和DOC的去除率平均分别达到61.6%和70.1%。相比较而言,陶粒基质湿地对尾水有机物去除效果略优于沸石基质湿地。三维荧光扫描结果显示,湿地进水中表征出类溶解性有机物,即色氨酸类芳香族蛋白质(S)、溶解性微生物代谢产物(T)、可见类富里酸(M)、紫外类富里酸物质(A)。经过人工湿地净化处理后,出水中4个峰的相对荧光强度均有不同程度的降低,其中M峰和T峰的相对荧光强度降低最为明显,平均分别降低了16.4%和11.7%;人工湿地出水中腐殖类物质芳香性较弱,含有的苯环结构有机物较少,这说明潜流人工湿地对尾水中化学性质较为稳定、难以分解、不易被生物利用的类腐殖质有较好的去除效果。M峰和T峰的荧光强度在沿程上逐渐减小,S峰随沿程呈现出先增大后减小的趋势。与沸石湿地相比较,陶粒基质水平潜流人工湿地系统对尾水中DOM的特征峰荧光强度削减更为明显。 展开更多
关键词 城镇污水厂尾水 潜流人工湿地 溶解性有机物 三维荧光光谱
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南淝河不同排口表层沉积物DOM光谱特征 被引量:30
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作者 沈烁 王育来 +1 位作者 杨长明 杨殿海 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2351-2361,共11页
在南淝河15个排口采集了表层沉积物样品,在测定了其中溶解性有机碳(SDOC)含量的同时,采用紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱分析方法,并结合 PARAFAC 模型对沉积物中溶解性有机质(DOM)的荧光组分和来源进行了解析.结果表明:南淝... 在南淝河15个排口采集了表层沉积物样品,在测定了其中溶解性有机碳(SDOC)含量的同时,采用紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱分析方法,并结合 PARAFAC 模型对沉积物中溶解性有机质(DOM)的荧光组分和来源进行了解析.结果表明:南淝河不同排口表层沉积物SDOC的含量在0.28~0.95g/kg之间,平均为0.63g/kg;老城区采样点沉积物SDOC明显高于其他河段,特别是靠近污水厂尾水排放口沉积物SDOC明显高于其他采样点.南淝河沉积物紫外-可见光吸收系数aλ可以很好表征沉积物DOM含量相对大小,而光谱斜率S275-295和光谱斜率比SR反映出各采样点沉积物DOM中自生源组分的差异;利用PARAFAC模型解析出DOM四种荧光组分,其中较老的自生源腐殖质C2和新近类蛋白C4所占比例高.南淝河不同排口沉积物DOM自生源组分比例存在显著差异,其中老城区排口沉积物DOM以自生源组分为主,而上游排口沉积物DOM陆源组分所占比例较高,雨污排口和污水厂尾水排口虽以自生源为主,但陆源的贡献不可忽略.结果表明,光谱分析方法能够有效表征城市河道不同排口污染源强. 展开更多
关键词 南淝河 污水排口 表层沉积物 溶解性有机质(DOM) 紫外-可见吸收光谱 三维荧光光谱
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pH值对秸秆腐殖化溶解性有机质紫外光谱和荧光光谱的影响 被引量:17
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作者 范春辉 张颖超 王家宏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1933-1937,共5页
秸秆是农业生产的主要副产物,也是农业面源污染的新源头。秸秆还田能有效解决其减量化和资源化利用问题,国家"十二五"规划已明确提出"加大秸秆还田力度,保障农业的稳产、增产和可持续发展"。现阶段,对于典型地区不同环境条件下还田... 秸秆是农业生产的主要副产物,也是农业面源污染的新源头。秸秆还田能有效解决其减量化和资源化利用问题,国家"十二五"规划已明确提出"加大秸秆还田力度,保障农业的稳产、增产和可持续发展"。现阶段,对于典型地区不同环境条件下还田秸秆腐殖化行为的研究不多,同时对于腐殖化组分的精细化检测和分析也有待加强。针对黄土区秸秆还田问题,以紫外光谱法和荧光光谱法为切入点,分析pH值对腐殖化产物溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)性质的影响,深度揭示秸秆腐殖化过程的内在本质。结果表明:在200-700nm波长范围内,DOM的紫外吸收强度先增加后减小,主要吸收峰出现于240nm附近。相对于中性(pH 7)体系,酸性(pH 6)和碱性(pH 8和9)条件下的最大吸收波长λmax值红移。SUVA254,E3/E4和A253/A203比值的规律性变化说明反应体系腐殖化程度较低,这与秸秆腐殖化周期较短有关。黄土浸提液DOM的荧光峰主要位于λex/em=250/330和λex/em=325/450区域,分别归属为紫外区类富里酸荧光峰和可见光区类富里酸和腐殖酸类物质荧光峰。随着腐殖化体系pH值的升高,荧光峰位发生红移,表明DOM苯环结构逐渐增多,共轭度有所增加,同时在λex/em=250/450附近检测到新荧光峰。pH值对荧光强度的影响主要体现在紫外区类富里酸荧光峰,峰强先升高后下降,而对可见光区荧光峰强影响不大,这与浸提液的缓冲效应、荧光猝灭(或副反应)和DOM组分结构有关。紫外光谱和荧光光谱能够一定程度上阐释pH值对秸秆腐殖化DOM性质的影响。 展开更多
关键词 秸秆腐殖化 溶解性有机质 pH 紫外光谱 三维荧光光谱
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人工湿地中水溶性有机物三维荧光光谱特性的分析 被引量:12
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作者 吕晶晶 张列宇 +2 位作者 席北斗 侯立安 李明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2212-2216,共5页
采用三维荧光技术,结合荧光区域一体化积分的分析方法,研究了一个表面流+垂直流复合人工湿地处理两条污染河流废水中水溶性有机物的荧光特征变化,结果表明:(1)该人工湿地中水溶性有机物腐殖质的主要来源为生物代谢输入而非陆源输入;(2)... 采用三维荧光技术,结合荧光区域一体化积分的分析方法,研究了一个表面流+垂直流复合人工湿地处理两条污染河流废水中水溶性有机物的荧光特征变化,结果表明:(1)该人工湿地中水溶性有机物腐殖质的主要来源为生物代谢输入而非陆源输入;(2)在表面流人工湿地的后段,部分类蛋白类物质转化为类富里酸类物质,表明经过表面流人工湿地处理之后,水溶性有机物的组成成分发生显著变化,并且有机物结构趋于稳定。而垂直流人工湿地对类腐殖酸物质峰具有明显的削弱作用;(3)表面流人工湿地对水溶性有机物的结构转化意义重大,可以显著提高水溶性有机物的稳定性。表面流+垂直流的复合人工湿地工艺对水溶性有机物具有良好的去除效果。 展开更多
关键词 水溶性有机物 三维荧光技术 复合人工湿地 荧光区域一体化积分
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潜流人工湿地对污水厂尾水中有机物去除效果 被引量:14
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作者 杨长明 马锐 +1 位作者 汪盟盟 李建华 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1210-1216,共7页
采用凝胶过滤色谱(GFC)和三维荧光光谱(EEM)分析技术,研究了两种基质水平潜流人工湿地对城镇污水处理厂尾水中有机物的去除特征.结果表明:尾水经过人工湿地系统处理后,水中溶解性有机物(DOM)重均分子质量Mw均有明显降低;进水中表征出四... 采用凝胶过滤色谱(GFC)和三维荧光光谱(EEM)分析技术,研究了两种基质水平潜流人工湿地对城镇污水处理厂尾水中有机物的去除特征.结果表明:尾水经过人工湿地系统处理后,水中溶解性有机物(DOM)重均分子质量Mw均有明显降低;进水中表征出四类溶解性有机物,即色氨酸类芳香族蛋白质、溶解性微生物代谢产物、可见类富里酸、紫外类富里酸物质,经过人工湿地净化处理后相对荧光强度均有不同程度的降低;人工湿地对化学性质较为稳定、难以分解、不易被生物利用的类腐殖质有较好的去除效果.陶粒基质湿地水平潜流人工湿地对有机污染物向低碳小分子转化更为彻底,对污水处理厂尾水中有机污染物的去除效果更好. 展开更多
关键词 潜流人工湿地 污水厂尾水 有机物表征 凝胶过滤色谱(GFC) 三维荧光光谱(eem)
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PARAFAC和FRI解析ISI中DOM分布 被引量:17
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作者 吕晶晶 龚为进 +6 位作者 窦艳艳 段学军 刘海芳 张列宇 席北斗 于水利 侯立安 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期2039-2047,共9页
利用平行因子分析(PARAFAC)和荧光区域积分(FRI)的方法解析三维荧光光谱(3D-EEMs),结合主成分分析、相关性分析、聚类分析和多元线性回归分析,研究了曝气预处理改良土壤渗滤系统(ISI)处理生活污水时溶解性有机物(DOM)的垂直分布特征.根... 利用平行因子分析(PARAFAC)和荧光区域积分(FRI)的方法解析三维荧光光谱(3D-EEMs),结合主成分分析、相关性分析、聚类分析和多元线性回归分析,研究了曝气预处理改良土壤渗滤系统(ISI)处理生活污水时溶解性有机物(DOM)的垂直分布特征.根据FRI分析,ISI中DOM可以分为5个荧光区域,包括3个类蛋白物质区域(Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ)和2个类腐殖质物质区域(Ⅲ、Ⅴ).沿着垂直方向向下,ISI中DOM有溶出的现象,导致总荧光区域积分体积(TOT)与TN、TP、NH_4^+-N、COD、TOC等都呈现显著负相关的关系,而与EC呈现显著正相关关系,其中荧光区域Ⅴ与NO_3^--N浓度呈显著正相关的关系,氮素去除与DOM组成之间关系密切.通过进一步做PARAFAC分析表明,可以从DOM中识别出四种荧光组分,分别为C1类富里酸类物质和C2、C3、C4类蛋白类物质.荧光组分浓度得分值F_(max)表明,ISI对物质降解由易到难依次为C2>C4>C1、C3,即类酪氨酸最易降解,其次为类色氨酸类物质和类富里酸类物质.根据多元线性回归分析,可以用F_(max)间接表征TN、TP和COD等水质指标的浓度. 展开更多
关键词 溶解性有机物 改良土壤渗滤 三维荧光光谱 荧光区域积分 平行因子分析
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黑龙江流域典型断面水体DOM荧光特性分析 被引量:9
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作者 张道萍 张铃松 +4 位作者 孟凡生 王业耀 杨琦 薛浩 叶匡旻 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1099-1110,共12页
为研究黑龙江流域水环境腐殖质的组成、时空分布特征及来源特征,通过野外调查、静态浸泡试验和动态淋溶试验,利用三维荧光激发-发射矩阵结合平行因子分析(EEM-PARAFAC)及荧光定量指标,分析水体DOM(dissolved organic matter,溶解性有机... 为研究黑龙江流域水环境腐殖质的组成、时空分布特征及来源特征,通过野外调查、静态浸泡试验和动态淋溶试验,利用三维荧光激发-发射矩阵结合平行因子分析(EEM-PARAFAC)及荧光定量指标,分析水体DOM(dissolved organic matter,溶解性有机物)的荧光特性和来源特征.结果表明:①ρ(COD Mn)在平水期和丰水期出现了畸高现象,平水期和丰水期水体DOM的相对含量高于冰封期.水体DOM识别出4种荧光组分〔长波段类腐殖酸(C1)、短波段类腐殖酸(C2)、类富里酸(C3)和类色氨酸(C4)〕,其中类腐殖质总贡献率在50%以上,属于类腐殖质主导型.平水期、丰水期和冰封期水体DOM的FI(荧光指数)值分别为1.48~1.61、1.51~1.63和1.52~1.79,BIX(生物源指数)值分别为0.56~0.75、0.55~0.73和0.61~0.92,HIX(腐殖化指数)值分别为5.84~13.42、5.70~15.78和2.84~12.05,表明水体DOM是陆源和自生源贡献相结合,具有自生源特征和强腐殖质特征.②通过静态浸泡试验模拟土壤溶解,识别出5种荧光组分,除C1~C4外,还识别出类酪氨酸(C5);通过动态淋溶试验模拟降雨过程,识别出4种荧光组分(C1~C4).土壤DOM的荧光特性与水体DOM相似,表明水体DOM与土壤DOM具有相似的来源.③3个水期各荧光组分的荧光强度均与ρ(DOC)呈线性相关.其中,C1、C2和C3的荧光强度与ρ(DOC)均呈显著线性相关,平水期、丰水期、冰封期C1的相关系数分别为0.7762、0.8524和0.9568,C2的相关系数分别为0.4783、0.2659和0.8784,C3的相关系数分别为0.6582、0.8025和0.9545;但C4的相关系数差别较大,分别为-0.0644、0.0219和0.8474,说明类腐殖质荧光组分是DOC的主要来源.研究显示,黑龙江流域水体DOM以类腐殖质为主,水体DOM具有强腐殖质特征,源头水的背景值较高. 展开更多
关键词 溶解性有机物(DOM) 三维荧光光谱(3D-eems) 平行因子分析(PARAFAC) 荧光特征 来源解析
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地下土壤渗滤系统中溶解性有机物组成及变化规律研究 被引量:8
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作者 王丽君 刘玉忠 +3 位作者 张列宇 席北斗 夏训峰 刘亚茹 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2123-2127,共5页
研究采用直径为30cm,高200cm的土柱模拟地下土壤渗滤系统,在水力负荷为4cm.d-1的运行条件下,综合利用三维荧光光谱技术(3D-EEM)及区域一体化(FRI)分析法研究取自地下土壤渗滤系统中不同深度处的溶解性有机物的组成及结构变化规律发现:(1... 研究采用直径为30cm,高200cm的土柱模拟地下土壤渗滤系统,在水力负荷为4cm.d-1的运行条件下,综合利用三维荧光光谱技术(3D-EEM)及区域一体化(FRI)分析法研究取自地下土壤渗滤系统中不同深度处的溶解性有机物的组成及结构变化规律发现:(1)不同深度处的溶解性有机物(DOM)组成不同,进水及0.50m处的DOM主要由类蛋白质组成,而其余DOM中占主导地位的物质是类腐殖酸。(2)在有机污染物降解的过程中,DOM稳定性逐渐增强,而且在此过程中部分难降解有机物可以被去除。(3)增加地下土壤渗滤系统的深度不仅可以有效降低有机污染物浓度,而且可以提高出水DOM的稳定性。 展开更多
关键词 三维荧光光谱 区域一体化分析法 溶解性有机物 地下土壤渗滤系统
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生物滞留系统间隙水DOM三维荧光光谱特征分析 被引量:3
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作者 范功端 林修咏 +3 位作者 王书敏 罗劲 谢志刚 李强 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1139-1145,共7页
为探明不同淹没区填料对生物滞留系统的净水效果的影响,采用三维荧光光谱研究间隙水溶解性有机物的组成成分和时间分布特征。三维荧光光谱显示,海绵铁环境间隙水中主要有机组分为微生物代谢产物(Ⅳ),火山岩与碎砖块中为类腐殖质(Ⅲ+Ⅴ)... 为探明不同淹没区填料对生物滞留系统的净水效果的影响,采用三维荧光光谱研究间隙水溶解性有机物的组成成分和时间分布特征。三维荧光光谱显示,海绵铁环境间隙水中主要有机组分为微生物代谢产物(Ⅳ),火山岩与碎砖块中为类腐殖质(Ⅲ+Ⅴ);碎石块类腐殖质(Ⅴ)、简单芳香类蛋白(Ⅰ+Ⅱ)和微生物代谢产物(Ⅳ);48h后海绵铁和碎砖块相关联的水生环境中DOM的荧光峰削弱,而火山岩和碎石块相关联水生环境中DOM的荧光峰增强。出水的类腐殖质组分(Ⅲ+Ⅴ)荧光积分体积均有降低(平均58.04%),芳香类蛋白组分(Ⅰ+Ⅱ)均有上升(平均65.36%)。海绵铁去除溶解性有机物效果最好(84.52%),火山岩(77.25%)和碎砖块(77.90%)较好,碎石块(29.20%)最差。间隙水中有机物主要来源于微生物的代谢活动(HIX<4)。与类腐殖质相反,芳香类蛋白易被微生物利用,对微生物代谢活动和硝态氮反硝化有促进作用。生物滞留系统在设计时宜采用碎砖块和海绵铁填料,外加碳源宜选用易被微生物利用的有机物。 展开更多
关键词 三维荧光分析 生物滞留系统 填料 溶解性有机物 脱氮
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温度和铅离子对秸秆腐殖化溶解性有机质三维荧光光谱的干扰效应 被引量:5
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作者 范春辉 张颖超 王家宏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3117-3122,共6页
秸秆还田是秸秆资源化和减量化的主要途径之一,是国家"十二五"期间的重要政策导向。还田秸秆能够发生天然腐殖化,逐步完成溶解性有机质(DOM)的生成和转化过程。现阶段,针对黄土地区环境因子对秸秆腐殖化调控作用的研究较少,... 秸秆还田是秸秆资源化和减量化的主要途径之一,是国家"十二五"期间的重要政策导向。还田秸秆能够发生天然腐殖化,逐步完成溶解性有机质(DOM)的生成和转化过程。现阶段,针对黄土地区环境因子对秸秆腐殖化调控作用的研究较少,从荧光光谱角度分析腐殖化组分与金属离子的结合特性也有待完善。以荧光光谱法为切入点,探讨温度和铅离子对秸秆腐殖化DOM三维荧光光谱峰位和峰强的影响,借助修正型Stern-Volmer方程推算Pb(Ⅱ)-DOM的配位参数,辅以Van’t Hoff方程揭示结合过程的热力学特性。结果表明:腐殖化温度没有引起DOM荧光峰位的明显偏移,三维荧光光谱中没有发现新荧光峰的出现或已有荧光峰的消失,荧光峰强随温度的升高而降低。铅离子浓度的增加导致DOM主要荧光峰强下降,这是铅离子对DOM组分的荧光猝灭作用。经修正型Stern-Volmer方程计算可知:铅离子对可见光区类富里酸组分的配位能力最强,较大的配位荧光基团比例f值暗示DOM中较多的活性基团与铅离子发生配位作用,猝灭机理以静态猝灭为主。配位过程自发、吸热,反应体系分子组成的复杂性和无序度较低。三维荧光光谱能够有效揭示温度和铅离子对秸秆腐殖化DOM性质的影响。 展开更多
关键词 秸秆腐殖化 溶解性有机质 三维荧光光谱 Stern-Volmer方程
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某实际染整废水深度处理过程中无机组分与溶解性有机物的变化 被引量:5
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作者 宋铁红 赵凯 +5 位作者 佟娟 徐宇峰 莫荣明 莫东海 夏建新 魏源送 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3482-3492,共11页
近年来超滤(UF)-反渗透(RO)组合工艺逐渐在印染废水深度处理中得到推广应用,但目前对实际染整废水深度处理过程中无机与有机组分变化特征的研究仍有不足.研究考察了某实际染整废水的UF-RO深度处理工艺过程中无机离子、溶解性有机物(DOM... 近年来超滤(UF)-反渗透(RO)组合工艺逐渐在印染废水深度处理中得到推广应用,但目前对实际染整废水深度处理过程中无机与有机组分变化特征的研究仍有不足.研究考察了某实际染整废水的UF-RO深度处理工艺过程中无机离子、溶解性有机物(DOM)组分特征与来源解析.结果表明,实际染整废水深度处理工艺过程中,UF-RO工艺对常规污染物去除显著,但RO出水中仍存在有机氮;该工艺可显著去除染整废水中高芳香度、高分子量、疏水性的DOM,而陆源输入、腐殖化程度相对较低的DOM可透过RO膜.染整废水中主要阳离子为Na、Ca和K,阴离子为Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和HCO_(3)^(-),RO单元对Fe、Si和Al的去除率为55.4%—83.6%,对K、Ca、Na、Mg的去除率达到96.3%—100%;RO膜对Mg的浓缩倍数最高,RO膜上Fe和Al相比Ca和Si更难被洗脱.UF单元可显著截留富里酸类DOM,RO出水则仅存在色氨酸类(Ex/Em=235/335 nm)和酪氨酸类(Ex/Em=225/285 nm)荧光峰,其中Ex/Em=235/335 nm峰为染料相关的荧光峰.除RO出水外,其它水样DOM均以内源输入为主,RO出水则兼具自生源输入和陆源输入特征.这些研究结果可以为人们进一步了解实际染整废水深度处理过程中水质变化特征及RO膜性能提供参考价值. 展开更多
关键词 染整废水 反渗透 无机离子 溶解性有机物 三维荧光光谱 平行因子分析.
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煤矸石中溶解性有机质(DOM)溶出的动力学变化 被引量:11
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作者 赵丽 田云飞 +3 位作者 王世东 孙艳芳 杨昭 罗绍河 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2455-2461,共7页
以神华神东煤炭集团公司补连塔煤矿采空区取得的煤矸石作为研究对象,通过淋滤实验,探索室温条件下煤矸石中溶解性有机质的溶出动力学规律。研究结果表明:煤矸石淋出液的p H值从最大值8.74下降到7.64,电导率(EC)和溶解性总固体(TDS)均经... 以神华神东煤炭集团公司补连塔煤矿采空区取得的煤矸石作为研究对象,通过淋滤实验,探索室温条件下煤矸石中溶解性有机质的溶出动力学规律。研究结果表明:煤矸石淋出液的p H值从最大值8.74下降到7.64,电导率(EC)和溶解性总固体(TDS)均经过了快速下降、慢速下降至稳定的3个阶段,并且硝酸盐和氨氮的含量很低。淋出液中溶解性有机碳(DOC)、UV254经过了快速增大、减小至稳定的3个阶段,且DOC和UV254具有一定的线性相关关系,这说明煤矸石水溶性DOM中含有一定的苯环类芳香族化合物。DOM样品中主要有3类荧光峰,即类芳香族蛋白峰、溶解性微生物代谢产物峰和海洋腐殖酸峰,其中,93.3%的样品中出现有类芳香族蛋白荧光峰。样品的荧光指数FI值从1.85逐渐上升到最大值2.77,SUVA254最大值为0.7 L/(m·mg),生物源指数BIX在0.78~1.23间波动,均可证实煤矸石中DOM主要是以微生物源(内源)有机质为主,且与生物或细菌活动密切相关。 展开更多
关键词 煤矸石 溶解性有机质 淋滤实验 三维荧光光谱 FI指数
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不同年限露天煤矿排土场土壤剖面溶解性有机质荧光和吸光特征 被引量:5
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作者 张莉 刘涵 +2 位作者 赵海超 孙清轩 曹志国 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1941-1951,共11页
露天煤矿开采对土壤剖面各土层溶解性有机质(DOM)组分含量影响巨大.该研究采用三维荧光光谱(3D-EEM)和紫外-可见光谱(UV-vis)对锡林浩特露天煤矿1~7年排土场土壤剖面(0~100 cm)DOM荧光和吸光特征深入分析,解析排土场生态演替过程中土壤... 露天煤矿开采对土壤剖面各土层溶解性有机质(DOM)组分含量影响巨大.该研究采用三维荧光光谱(3D-EEM)和紫外-可见光谱(UV-vis)对锡林浩特露天煤矿1~7年排土场土壤剖面(0~100 cm)DOM荧光和吸光特征深入分析,解析排土场生态演替过程中土壤剖面DOM组分及来源时空变化.结果表明:①露天煤矿排土场土壤剖面各土层w(DOC)在102.70~475.80 mg/kg之间,荧光组分中蛋白质类组分占比(29.97%~60.39%)最高,类腐殖酸组分占比(16.09%~44.27%)次之.土壤剖面DOM主要来源于微生物代谢产物,芳香性、腐殖化程度较低,且随排土场年限增加,各土层DOM紫外吸光组分芳香环中羰基、羧基、羟基、酯类含量增加,类腐殖酸组分占比先降后增,蛋白质类组分占比先增后降,类富里酸组分占比呈下降趋势.②随土壤深度增加,DOM含量呈上升趋势,DOM自生源特征及土壤微生物活性减弱,次表层(20~40 cm)出现明显波峰.随排土场年限增加,深层土壤DOM荧光组分中蛋白质类组分占比呈下降趋势,类富里酸组合占比垂向变化较小,类腐殖酸组分占比呈增加趋势.随着地表植被由无到有,DOM自生源特征降低,腐殖化程度增强.③排土场土壤剖面pH可作为评估DOM腐殖化程度的良好指标,总氮(TN)含量可作为指示DOM分子量重要指标.研究显示,不同年限露天煤矿排土场土壤剖面DOM荧光和吸光特征能够作为露天煤矿环境治理与生态恢复的评价指标. 展开更多
关键词 溶解性有机质(DOM) 土壤 露天煤矿排土场 三维荧光光谱(3D-eem) 紫外-可见光谱(UV-vis)
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毛白杨落叶溶解性有机质的紫外和荧光特征 被引量:5
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作者 赵丽 王长园 +1 位作者 杨志斌 甄晓歌 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期98-102,共5页
以豫中平原地热水补给区裸露地表处广泛种植的毛白杨(Populus tomentosa)落叶提取的DOM为研究对象,首先确定了对DOM提取的的最佳时间,然后通过对DOM的紫外-可见光谱和三维荧光光谱的测定及对SUVA_(254)、A_(253)/A_(203)、A_(250)/A_(3... 以豫中平原地热水补给区裸露地表处广泛种植的毛白杨(Populus tomentosa)落叶提取的DOM为研究对象,首先确定了对DOM提取的的最佳时间,然后通过对DOM的紫外-可见光谱和三维荧光光谱的测定及对SUVA_(254)、A_(253)/A_(203)、A_(250)/A_(365)、r_(A/C)等参数的计算,对DOM中的有机物结构和类型进行了研究。研究结果表明:毛白杨落叶DOM浸提的最佳振荡时间为24 h,DOC和UV_(254)具有较高的线性相关关系,说明毛白杨落叶DOM中有较多的含苯环的简单芳香族化合物,并且芳香环取代基中含有较多的羰基、羧基、羟基、脂类。DOM中存在有4类荧光峰,荧光强度由大到小的顺序依次为类腐殖质峰(包括紫外区类富里酸峰(A峰)和腐殖酸类物质峰(C峰))、酪氨酸类芳香族蛋白峰T、溶解性微生物代谢产物峰B。在DOM样品不同的稀释倍数条件下,所反映的有荧光特性的溶解性有机物的结构和相对含量有所变化,这与DOM样品的pH变化、复杂的成分种类、混合荧光信号的存在等因素有关。 展开更多
关键词 环境科学 溶解性有机质 紫外-可见光谱 三维荧光光谱 富里酸 腐殖酸
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黄浦江水中卤乙酸前体物的荧光光谱分析
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作者 黄鑫 梅红 +1 位作者 高乃云 丁国际 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1827-1831,共5页
使用三维荧光光谱(3D-EEMs)分析黄浦江水中的有机物特性.结果表明,黄浦江水3D-EEMs包含2个类蛋白峰(T峰)和1个类腐植酸峰(A峰),其中类蛋白质峰较高,说明污染较为严重.类腐植酸峰沿着水厂工艺流程的变化与传统指标高锰酸钾指数ρCODMn、... 使用三维荧光光谱(3D-EEMs)分析黄浦江水中的有机物特性.结果表明,黄浦江水3D-EEMs包含2个类蛋白峰(T峰)和1个类腐植酸峰(A峰),其中类蛋白质峰较高,说明污染较为严重.类腐植酸峰沿着水厂工艺流程的变化与传统指标高锰酸钾指数ρCODMn、紫外吸收AUV 254和溶解性有机碳ρDOC的变化一致.卤乙酸生成潜能实验表明,随着氯化反应程度的增加(增加反应时间、从氯胺转到自由氯消毒以及增大自由氯的投加量),三维荧光光谱特征值减少,相对应的卤乙酸(HAAs)生成量增加.投加溴离子后,氧化能力随自由氯含量降低而降低,而取代能力随次溴酸增加而增加,所以反应后水体中残余有机物的三维荧光光谱特征值增加,而HAAs先升后降.三维荧光光谱可作为水中溶解性有机物的补充指标,更全面反映水中有机物的变化. 展开更多
关键词 三维荧光光谱 卤乙酸 荧光特征值 黄浦江水
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