国家自然科学基金(51308078)
- 作品数：14 被引量：77H指数：5
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- 三维荧光组合PARAFAC分析评估城市水体DOM特征分布与来源被引量：8
- 2017年
- 基于三维荧光光谱组合平行因子(PARAFAC)分析,考察了太湖流域某城市环境水体溶解性有机物(DOM)的荧光分布特征和来源,结合聚类分析评估环境水体特征差异。从环境水体DOM荧光光谱中解析出5个有效PARAFAC荧光组分,包括2种腐殖酸类物质和3种蛋白质类物质,蛋白质类组分是水中DOM的主要组成部分。荧光指数FI、腐殖化指数HIX和生物源指数BIX均显示,城市环境水体DOM主要来源于细菌、微生物等生物来源。聚类分析进一步将环境水体分为洁净水体、轻污染水体、较重污染水体等3类。研究结果表明,城市河道水体荧光光谱带有明显的人类活动影响的类蛋白有机物特征。
- 陈毅忠杜尔登王聿琳樊鑫鑫高雯王利平
- UV/H_2O_2工艺处理污水厂尾水CDOM的三维荧光分析被引量：1
- 2018年
- 使用UV/H_2O_2工艺深度处理污水厂尾水,评估对水中有色可溶性有机物(CDOM)的去除效果。基于三维荧光光谱组合平行因子分析,提取出3个有效荧光组分,分别代表C1(色氨酸类蛋白)、C2(类腐殖酸)和C3(酪氨酸类蛋白)。UV/H_2O_2工艺能有效去除CDOM荧光组分,使用响应面分析对反应条件进行优化,优化后最佳反应条件为:H_2O_2投加量1.2mg/L、紫外光强7.1mW/cm2、反应时间43min,荧光组分C1预测和实际去除率分别为94.2%和91.8%,说明响应面能够有效描述UV/H_2O_2工艺降解反应过程,优化降解反应条件,为UV/H_2O_2氧化工艺工程应用提供技术参考。
- 杜尔登王聿琳樊鑫鑫王晓艳李静王利平
- 关键词：CDOM荧光光谱平行因子分析
- 饮用水预处理和深度处理工艺对有机物去除的特征研究被引量：5
- 2014年
- 水体中溶解性有机物(DOM)是饮用水处理的重点控制对象和饮用水安全保障的关注焦点。以长三角地区某典型自来水厂为研究对象,基于总有机碳、UV254、三维荧光等指标,考察饮用水预处理、常规处理、深度处理工艺对水中有机物的去除与变化特征。结果表明,预处理工艺和深度处理工艺能够去除水体中的有机物和氨氮;常规处理工艺对总磷的去除达到71.7%。采用PARAFAC(平行因子分析)算法深入解析工艺流程中不同水样的荧光光谱,解析出3个有效PARAFAC荧光组分,包括络氨酸类蛋白物质(C1)、腐植酸类物质(C2)和色氨酸类蛋白物质(C3)。色氨酸、络氨酸类蛋白有机物是水中有机物的主要成分。其中预处理工艺中的臭氧预氧化对三类PARAFAC荧光组分的去除率分别为33.9%、28.9%和24.7%;深度处理工艺中的生物活性炭对三类荧光组分也有较高的去除率,分别为28.4%、22.0%和35.4%。PARAFAC荧光组分与总有机碳具有较高的相关性,能较好反映并预测水中有机物浓度。
- 宋澄杰杜尔登王利平潘新星朱林峰成波
- 关键词：溶解性有机物三维荧光光谱平行因子分析饮用水
- 基于EEMs和PARAFAC分析典型碳材料吸附水中DOM特征研究被引量：1
- 2016年
- 水中溶解性有机物(DOM)对全球污染物迁移和水处理工艺效能具有重要影响。采用3种典型碳材料,包括碳纳米管(CNTs)、颗粒活性炭(GAC)、粉末活性炭(PAC)分别吸附微污染源水中的DOM。基于荧光发射-激发光谱(EEMs)和平行因子(PARAFAC)分析,解析DOM中的有效荧光组分,评估3种材料对不同组分吸附去除的效果和吸附特征。研究表明:PARAFAC分析方法提取4种荧光组分C1和C2(腐殖酸类)、C3和C4(类蛋白类)。以TOC为基础的吸附等温线模型表明,PAC的KF值大于GAC和CNTs,PAC有丰富的中孔和较大的比表面积,吸附容量比GAC和CNTs更大。C3和C4 2个荧光组分在吸附过程中更容易被吸附,PAC对两者吸附容量最大。研究结果揭示了不同碳吸附材料对水中不同类型有机物的吸附特征,可为吸附工艺应用提供技术参考。
- 李冬冬杜尔登李志宏张申耀彭明国李华杰
- 关键词：微污染水体碳材料荧光光谱溶解性有机物
- UV/H2O2工艺降解典型有机防晒剂BP5响应因素及响应面优化
- 水中有机防晒剂的环境影响引起了广大研究者关注。以典型有机防晒剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸钠(BP5)为对象,利用响应面法(RSM)对UV/HO光降解BP5的工艺参数进行了研究。采用中心组合设计(CCD)方法,...
- 杨韵一赵丽丽彭明国李华杰王晓红潘新星杜尔登
- 关键词：响应面UV/H2O2
- UV/H_2O_2工艺降解典型消炎药布洛芬影响因素和降解机理被引量：2
- 2017年
- 布洛芬是一种典型药物和个人护理用品(PPCPs),大量生产和广泛使用给环境带来了一定危害。基于响应面方法,采用UV/H_2O_2工艺降解布洛芬(IB),对降解过程中的影响因素(光强、H_2O_2投加量、初始IB浓度)进行了探讨,构建响应面模型。优化的最佳反应条件为:H_2O_2投加量0.10 mol·L^(-1)、初始IB浓度5.00 mg·L^(-1)、UV光强1 400μW·cm^(-2),预测和实验IB以及反应动力学速率常数接近,说明响应面模型能够有效描述UV/H_2O_2降解反应过程。同时用离子阱质谱仪鉴定出IB羟基加成物、4-乙基苯酚、对异丁基苯甲酸等降解中间产物,其中IB羟基加成物的细胞毒性大于IB本身,最后提出降解机理。本研究为UV/H_2O_2工艺降解典型消炎药类污染物提供技术参考。
- 李华杰周婧彭明国杜尔登李冬冬宋澄杰
- 关键词：UV/H2O2降解机理
- 碳基材料对污水厂尾水和太湖水体中CDOM的吸附特征被引量：10
- 2015年
- 采用颗粒活性炭、粉末活性炭和碳纳米管3种典型碳基材料来吸附太湖水和污水厂尾水中的有机物,考察碳基材料对水中有色可溶性有机物(CDOM)的吸附特征。基于荧光光谱和平行因子分析(PARAFAC),提取出C1(腐殖酸类)、C2(色氨酸类蛋白)和C3(酪氨酸类蛋白)3个PARAFAC荧光组分。粉末活性炭和碳纳米管具有发达的中孔孔隙结构,对水中大分子有机物具有较高的吸附容量,颗粒活性炭微孔结构发达反而不利于吸附水中腐殖酸等大分子有机物。粉末活性炭对水中有机物具有最高的吸附速率,对太湖水中荧光组分C1、C2和C3的吸附速率分别为0.278、0.358和0.359min-1,颗粒活性炭的吸附速率明显低于粉末活性炭和碳纳米管。研究结果揭示了水中复杂混合有机物的吸附特征,为吸附工艺参数的优化提供技术参考。
- 冯欣欣杜尔登刘翔郭迎庆顾礼明褚腾飞
- 关键词：碳纳米管荧光光谱平行因子分析
- 饮用水处理中不同来源生物活性炭微生物群落多样性和结构研究被引量：1
- 2014年
- 通过限制性片段长度多态性技术考察了饮用水深度处理中5种不同来源生物活性炭的微生物群落多样性和结构.单宁酸与腐殖酸吸附值相对较高的A炭、B炭和C炭的多样性指数较为接近,其微生物多样性更为丰富,而单宁酸与腐殖酸吸附值相对较低的D炭、E炭多样性指数较低.生物活性炭样品的系统发育树中包含β-Proteobacteria、α-Proteobacteria、Planctomycetes、γ-Proteobacteria、Bacteroidetes等5类种群.其中β-Proteobacteria和α-Proteobacteria是微生物群落的优势种群,对水中有机物的去除起到重要的作用.Planctomycetes、γ-Proteobacteria和Bacteroidetes是微生物群落的非优势种群.Bacteroidetes出现在A炭、B炭、C炭和D炭中,而没有出现在E炭中.研究结果进一步加深了对生物活性炭中微生物群落的认识,为确保饮用水质安全提供理论基础.
- 杜尔登郑璐冯欣欣高乃云
- 关键词：饮用水生物活性炭微生物多样性RRNARFLP
- 基于三维荧光和交替三线性分解的有机物去除研究被引量：8
- 2013年
- 三维荧光光谱技术因为具有高度灵敏性,可对水体中的有机物进行识别而日益受到研究者的关注。基于三维荧光,结合交替三线性分解(ATLD)分析,考察某自来水厂净化过程中对不同类型有机物的去除特征,解析出三种有效ATLD荧光组分C1、C2、C3,分别对应为络氨酸类蛋白物质、色氨酸类蛋白物质和腐殖酸类物质。整个水处理工艺能够有效去除水体中的有机物,预氧化工艺对C1、C2、C3荧光组分的去除率分别为36.2%、35.6%、29.8%,大大降低了后续处理工艺的负荷;深度处理工艺是去除有机物的主体,其中生物活性炭单元对C1、C2、C3荧光组分的去除率分别达到31.6%、24.1%和35.4%,是保障水质安全的重要屏障。建立在交替三线性分解(ATLD)分析基础上的荧光光谱技术能够实时响应水中有机物的去除与变化特征,有助于优化水处理工艺参数,确保饮用水水质安全。
- 彭明国杜尔登宋澄杰周秀王利平陈毅忠
- 关键词：饮用水三维荧光交替三线性分解有机物
- 污水厂深度处理过程中有机物三维荧光光谱的平行因子分析研究被引量：5
- 2015年
- 基于三维荧光光谱考察了污水厂深度处理过程中溶解性有机物(DOM)的荧光组分特征,结合平行因子分析(PARAFAC)解析出3个荧光组分,包括2个腐殖质类物质(C1、C3)和1个色氨酸类蛋白物质(C2)。臭氧工艺对组分C1、C2、C3去除率分别为69.1%、71.5%和66.5%,表明臭氧对DOM有较好去除效果。三维荧光光谱结合PARAFAC分析能够较好反映水中DOM的去除情况,有利于污水处理效果的定性分析、定量评价,易于实时在线监测。
- 郑璐许光明陈俊甘霖杜尔登彭明国
- 关键词：污水深度处理溶解性有机物荧光光谱
