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学士学位论文

论文题目:垃圾渗滤液溶解有机质的红外和荧光光谱比较研究

论文作者:

指导教师:学科专业:

提交论文日期:

论文答辩日期:学位授予单位:

中国(重庆

2016年10月

摘要:I

Abstract:II

1引言1

2试验材料和方法2

2.1材料与药品2

2.2实验仪器2

2.3样品的采集2

2.4样品的预处理2

2.5COD的测定3

2.6UV254,E4和E6值的测定4

2.7三维荧光分析4

2.8红外光分析4

3实验结果与讨论4

3.1垃圾渗滤液的基本水质特征4

3.2渗滤液溶解性有机质的三维荧光光谱5

3.2垃圾渗滤液的红外光谱分析8

4.实验讨论10

参考文献:11

致谢语13

垃圾渗滤液溶解有机质的红外和荧光光谱比较研究摘要:分析永川和江津地区的垃圾渗滤液的溶解性有机质(DissolvedOrganicMatter,DOM)三维荧光特性,三峡库尾部分地区垃圾渗滤液不同分子量区间的组成和荧光特性随填埋龄的变化规律.垃圾渗滤液的红外和荧光光谱两个地区的主要有机物为含芳环氨基酸结构的有机物和含有羰基和羧基官能团的有机物.垃圾的堆放时间越长,渗滤液中类蛋白质浓度越低,类富里酸浓度越高,说明垃圾中的蛋白类物质在腐殖化进程中易于降解,腐殖化产生各种腐殖质.这对垃圾渗滤液的处理工作具有一定的指导意义.

关键词:垃圾渗滤液,溶解性有机质,三维荧光光谱

TheComparativeStudyofinfraredandfluorescencespectroscopyaboutLeachatedissolvedanicmatter

ClassTwoofenvironmentalgovernance:JunzhuprofessionalinstructorZhi-Gang

Xie

Abstract:Byanalyzingthethree-dimensionalfluorescencecharacteristicsofthelandfillleachatedissolvedanicmatter(DissolvedOrganicMatter,DOM)inYongchuanandJiangjinarea,examiningthepositionofvariousmolecularweightoflandfillleachateandthevariationregularpatternoffluorescencewiththelandfillageinthepartsoftheThreeGesTailandgettheinfraredandfluorescencespectroscopy,wefindthatthemajoranicmattersinthetworegionswerethatcontainingthearomaticaminoacidandthestructurecarbonylandcarboxylfunctionalgroupsofanisms.Judgefromthevariationofthree-dimensionalfluorescencespectrawiththetimeofgarbagepilingintworegions,wecanconcludethatthelongerthepileofgarbage,thelowerconcentrationofproteininlandfillleachate,thehighertheconcentrationoffulvicacid,whichindicatethattheproteinwastehumicsubstancesiseasilydegradable,intheprocess,andproduceavarietyofhumusbyhumification.Thishascertainsignificancefortheprocessingoflandfillleachate.

Keywords:landfillleachate,dissolvedanicmatter,three-dimensionalfluorescencespectroscopy

1引言

垃圾渗滤液是指超过垃圾所覆土层持水量和表面蒸发潜力的雨水进入填埋场后,历经垃圾层和所覆土层而产生的高浓度污水.渗滤液还包括垃圾自身所含的水粉,垃圾分解所产生的水及地下水的侵入量.由于渗滤液在流动过程中受到多种因素的影响(包括物理因素,化学因素,生物因素等),渗滤液的水质会在一个相当大的范围内变化.一般来说,其pH在4～9之间,COD在2000～62000mg/L范围内,BOD5在60～45000mg/L之间,难降解有机物含量较高,一般还含有较高浓度的重金属等有毒物质[1].

污水中的有机质按粒径大小可分为颗粒有机质(particulateanicmatter,POM)和溶解有机质(dissolvedanicmatter,DOM)两大类,其中DOM约占到总有机物的30%～40%,是污水处理的主要对象.传统的有机污染物指标如化学需氧量(COD),总有机碳(TOC)只能表示有机物的综合含量,难以反映污水中各类溶解性有机物组成和含量的变化[2].

有机物内含有多种不同的荧光基团,其荧光特性包含了与结构,官能团,构型,非均质性,分子内与分子间的动力学特征等有关的信息[3],污水中溶解性有机质及其三维荧光(Three-DimensionalExcitationEmissionMatrixFluorescenceSpectrum,3DEEM)特性见表1和图1(图中RT为瑞利丁达尔散射谱带,R为水的拉曼散射谱带)[4～6].其中,A,C代表类富里酸(Fulvic-like),D,B,S和T均代表类蛋白质(Protein-like).对这些污染物荧光特性的分析,可以了解污水降解过程中有机物的消长进程.

目前国内外均有应用三维荧光法分析天然水体和污水中溶解有机质的研究[9～10],也有应用三维荧光法研究污水处理过程中溶解有机质变化规律的报道[7～8,11],但应用三维荧光法分析垃圾渗滤液的研究报道极为少见.LeCoupannec等[12]采用EEMs研究了渗滤液的荧光特性,但仅局限于渗滤液的萃取物分析,荧光分析的范围也仅位于激发波长Ex等于250～350nm,BakerAndy[13]研究了北爱尔兰3个垃圾填埋场的渗滤液和邻近地表水的荧光特征,我国垃圾渗滤液荧光特征方面的研究还处于空白.本课题采集三峡库尾部分地区(如永川,大足,江津和长生桥)垃圾渗滤液,采用三维荧光光谱法分析垃圾渗滤液溶解性有机物的荧光特性变化规律,为城市垃圾及垃圾渗滤液的处置提供理论依据.

表1溶解性有机物的主要荧光峰

Table1ThemainfluorescenceofSolubilityanic

荧光峰Ex/nmEm/nm种类Ⅰ350～440430～510类腐殖酸A240～270370～440紫外区类富里酸C310～360370～450可见区类富里酸D220～230280～310低激发波长类酪氨酸B270～280280～310高激发波长类酪氨酸S220～230320～350低激发波长类色氨酸T270～280320～350高激发波长类色氨酸

2试验材料和方法

2.1材料与药品

实验所采用的材料及药品见表2.

表2主要材料化学试剂

Table2Mainmaterialschemicalreagents

材料和试剂名称规格产地及说明微孔滤膜0.45um上海为辛化工科技有限公司HM系列平片超滤膜100kDa,30kDa,10kDa,5kDa,1kDa上海原子核研究所膜分离技术研发中心重铬酸钾A.R.重庆北碚化学试剂厂硫酸银A.R上海申博化工有限公司硫酸A.R.国营重庆无机化学试剂厂硫酸汞A.R.重庆博艺化学试剂有限公司硫酸亚铁铵A.R.重庆博艺化学试剂有限公司硫酸亚铁A.R.重庆博艺化学试剂有限公司邻菲啰啉A.R.浙江省温州市东升化工试剂厂

2.2实验仪器

实验所用的主要仪器和设备见表3.

表3主要仪器设备

Table3Mainequipment

仪器名称型号生产厂家及说明超滤杯MSC300上海摩速科学器材有限公司电子分析天平BS224S型奥豪斯国际贸易上海有限公司紫外可见分光光度计752型上海菁华科技仪器有限公司电子调温电热套98-1-B型天津市泰斯特仪器有限公司2.3样品的采集

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