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3DEEM和PARAFAC的猪场废水DOM组成特征分析 被引量：7
1
作者 李磊 李忠佩 +2 位作者 刘明 马晓焉 唐晓雪 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期577-583,共7页
猪场废水中物质组成与其潜在的环境效应密切相关,研究废水中有机物的组成特征将可为制订科学的资源管理措施提供理论依据。通过采集江西省余江县不同养殖规模(以年出栏量计)的吴杨高(WYG,2 000头)、成林牧业(CL,5 000头)、万谷(WG,20 00... 猪场废水中物质组成与其潜在的环境效应密切相关,研究废水中有机物的组成特征将可为制订科学的资源管理措施提供理论依据。通过采集江西省余江县不同养殖规模(以年出栏量计)的吴杨高(WYG,2 000头)、成林牧业(CL,5 000头)、万谷(WG,20 000头)和正邦(ZB,24 000头)等猪场自然氧化塘内的养殖废水,运用三维荧光(3DEEM)和平行因子分析(PARAFAC)模型研究废水中可溶性有机物(DOM)组成及其荧光特性。结果表明,成林和吴杨高猪场废水中化学需氧量(COD)、全氮(TN)、氨氮(NH+4)以及可溶性有机碳(DOC)浓度均显著高于万谷和正邦猪场。通过3DEEM和PARAFAC建模发现,猪场废水中可溶性有机物(DOM)主要有三个组分,其中包括两个类蛋白质组分(C1,C2)和一个类腐殖质组分(C3)。线性拟合结果表明,C1分别与C2,C3组分荧光强度间呈极显著正相关,表明不同组分间可能具有相同的物质来源或变化趋势。与养分浓度变化趋势一致,成林和吴杨高猪场DOM组分的荧光强度显著高于万谷和正邦。此外,C1和C2组分对猪场废水中DOM总的贡献率依次为成林(89.7%),吴杨高(87.9%),万谷(77.5%)和正邦(72.9%),而C3所占比例分别为成林(10.3%),吴杨高(12.1%),万谷(22.5%)和正邦(27.1%)。可见,废水中类蛋白质组分比例明显高于类腐殖质组分。与此同时,荧光指数(FI370)和腐殖化指数(humification index,HIX)的变化趋势,整体表现为正邦和万谷猪场显著高于成林和吴杨高猪场。Pearson相关性分析表明,不同的荧光指数受环境指标的影响存在一定差异,COD与DOC浓度分别与DOM组分荧光强度间呈极显著相关性。综上,不同的规模化猪场废水中养分水平在一定程度上影响着DOM组成和荧光特性的形成。 展开更多
关键词 规模化猪场 废水 可溶性有机物 三维荧光光谱 平行因子分析
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钙盐对秸秆腐解过程及产物可溶性有机质三维荧光光谱特征的影响 被引量：2
2
作者 仇存璞 唐晓雪 +8 位作者 文喜贤 马昕伶 夏明明 李忠佩 吴萌 李桂龙 刘凯 刘凯丽 刘明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2301-2307,共7页
秸秆是重要的有机资源,研究不同钙盐对秸秆腐解过程的影响及腐解产物性质差异,为有机物料高效利用、高质腐熟提供理论依据和技术参考。以水稻秸秆为供试物料,通过添加不同类型钙盐(不添加(CK),添加CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2),CaCO_(3),CaC... 秸秆是重要的有机资源,研究不同钙盐对秸秆腐解过程的影响及腐解产物性质差异,为有机物料高效利用、高质腐熟提供理论依据和技术参考。以水稻秸秆为供试物料,通过添加不同类型钙盐(不添加(CK),添加CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2),CaCO_(3),CaCl_(2),CaSO_(4)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)),进行室内秸秆腐解试验,测定不同腐解时期(30,60和180 d)各处理秸秆的腐解速率及腐解产物化学性质变化,利用三维荧光光谱(3DEEM)技术和平行因子方法(PARAFAC)探究秸秆腐解产物可溶性有机质(DOM)的化学组成变化特征。结果表明:(1)较对照而言,CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaSO_(4)处理秸秆碳的转化率中分别增加了25.6%,44.1%,33.6%和29.7%,在CaCl_(2)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)处理分别减小了76.8%和17.5%;CaC_(2)O_(4)和Ca(OH)_(2)处理显著增加腐解产物pH;CaCl_(2)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)处理显著增加腐解产物的电导率(EC);在各腐解时期,CaC_(2)O_(4)和Ca(OH)_(2)处理腐殖质相对含量分别高于对照3.4%~20.9%和2.3%~25.3%。(2)通过3DEEM-PARAFAC方法分析腐解产物DOM组成,共识别出类色氨酸(C1)、类富里酸(C2)和类胡敏酸(C3)三种荧光组分;Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaC_(2)O_(4)处理类胡敏酸/类富里酸比值(H/F)高于CK处理,增加了腐解产物的复杂程度;Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaC_(2)O_(4)处理腐解产物DOM的腐殖化(HIX)指数略高于CK处理,Ca(H_(2)PO_(4))_(2),CaSO_(4)和CaCl_(2)处理的HIX指数显著低于CK处理。(3)相关性分析表明,pH和EC是添加钙盐后影响秸秆腐解的主控因子,秸秆腐解产物腐殖化程度与pH正相关,与EC负相关。综上所述,CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2)和CaCO_(3)处理可以促进秸秆的腐殖化进程,提高腐解产物品质,Ca(H_(2)PO_(4))_(2)和CaCl_(2)起相反作用,另外pH和EC为影响秸秆腐殖化的主控因子。该研究可为选择合适的钙盐添加剂从而促进秸秆腐解、提高秸秆腐解产物品质提供科学参考。 展开更多
关键词 钙盐 秸秆腐解产物 可溶性有机质 三维荧光光谱 平行因子分析
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