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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
1
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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黄土区秸秆腐殖化溶解性有机质对土壤铅赋存形态的影响机制 被引量：14
2
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3146-3150,共5页
重金属是土壤中最具代表性的污染物之一,重金属的赋存形态直接关系到其生理毒性和迁移行为,是重金属污染研究的重要方向。重金属形态与环境条件关系密切,鉴于土壤系统的高度复杂性,相近条件下的重金属形态转化行为也可能不尽相同。相关... 重金属是土壤中最具代表性的污染物之一,重金属的赋存形态直接关系到其生理毒性和迁移行为,是重金属污染研究的重要方向。重金属形态与环境条件关系密切,鉴于土壤系统的高度复杂性,相近条件下的重金属形态转化行为也可能不尽相同。相关研究目前尚未有统一定论,成为有待验证的理论问题。在实验了解秸秆腐殖化DOM性质(紫外光谱、三维荧光光谱和红外光谱)的基础上,借助Tessier连续提取-AAS法分析DOM作用下铅的形态转化规律,据此建立溶解性有机碳(DOC)与有机结合态铅的线性关系,并辅以FTIR明确DOM官能团对铅形态转化的贡献。结果发现:DOM紫外吸收主峰位于229nm处,荧光组分集中于λex/em=250/350nm,λex/em=250/450nm和λex/em=330/450nm区域,归属为紫外区类富里酸和可见光区类腐殖酸荧光峰。DOM的官能团组成比较复杂,—OH,C=O,N—H等振动峰比较明显。DOM能够影响黄土铅的赋存形态,其存在有助于降低可交换态、铁锰氧化态和残渣态铅含量,但对碳酸盐结合态铅含量影响甚微。DOC含量与有机结合态铅含量正相关(r=0.691 8),表明DOM可以有效络合铅离子;DOM中的—OH,C=O,—COOH等基团对铅离子的形态转化具有关键作用。 展开更多
关键词 秸秆腐殖化 重金属形态 溶解性有机质 红外光谱
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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
3
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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麦秆湿解固体产物腐殖化与炭化特性分析 被引量：12
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作者 郭淑青 董向元 刘开拓 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期180-184,199,共6页
为了研究生物质湿解过程中固体产物的腐殖化和炭化特性,以麦秆为原料,在高温高压反应釜中,进行反应温度为220℃、停留时间30-180 min条件下的湿解实验研究,结合X射线衍射（XRD）和傅里叶红外光谱（FTIR）检测分析结果对麦秆湿解固体产... 为了研究生物质湿解过程中固体产物的腐殖化和炭化特性,以麦秆为原料,在高温高压反应釜中,进行反应温度为220℃、停留时间30-180 min条件下的湿解实验研究,结合X射线衍射（XRD）和傅里叶红外光谱（FTIR）检测分析结果对麦秆湿解固体产物的微观结构和化学组成进行了深入分析。研究发现,麦秆经过湿解处理,固体产物中C元素质量分数从停留时间30 min时的45.86%逐渐增加至180 min时的49.06%;在停留时间为60 min时,XRD谱图上在衍射角2θ约为26°附近就已经出现强峰,微晶结构接近于石墨,并随停留时间的增加,芳香化和炭化程度逐渐提高;固体产物中含有丰富的腐殖质,具有大量的芳香结构和含氧官能团。 展开更多
关键词 湿解 麦秆 炭化 腐殖化 停留时间
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