中国科学院生态环境研究中心, 中国科学院饮用水科学与技术重点实验室, 北京 100085
基于三维荧光光谱(3D-EEM)技术, 结合荧光区域积分法(FRI)和荧光特征参数, 研究了武汉市4种不同类型(河流、 湖泊、 水源水、 雨水)的天然水体中溶解性有机质(DOM)的三维荧光光谱特征, 并和近十年武汉东湖相关的研究数据进行了比对。 结果表明, 5种荧光组分均有检出, 分别为类酪氨酸荧光组分(C1)、 类色氨酸荧光组分(C2)、 类富里酸荧光组分(C3)、 溶解性的微生物代谢物类荧光组分(C4)和类腐殖酸荧光组分(C5)。 从荧光特征上来看, 水质较差、 存在轻中度富营养化、 受污染较重的湖泊类水样中C1、 C2和C3组分的荧光强度最高, 相对较清洁的水源水、 雨水与作为对照的自来水中DOM的荧光组分相似, 仅C5组分存在差异; 从DOM的来源上看, 武汉市内不同类型天然水体中DOM具有显著的陆源(陆生植物和土壤有机质等)为主、 内源(微生物、 藻类等)为辅的混合输入特征; 河流、 湖泊、 雨水和水源水中DOM的陆源组分占比均值分别为46.2%, 56.4%, 54.2%和51.6%, 内源组分占比均值分别为12.3%, 10.1%, 10.4%和9.7%。 相关性分析表明, C1, C2和C3组分之间具有显著的相关性(R2>0.98), 主要来自陆地来源, 具有同源性; C4、 C5组分分别和总磷(TP)、 总有机碳(TOC)之间具有较强的正相关性(R2>0.73)。 与历史数据进行对比分析发现, 近10年武汉东湖湖水中DOM的陆源组分(类酪氨酸、 类色氨酸、 类富里酸)呈逐步上升的趋势, 但是在2020年东湖湖水DOM组分的陆源组分骤降, 类腐殖酸和微生物代谢组分明显上升。
三维荧光 天然水体 溶解性有机质 武汉 3D-EEM Dissolved organic matter Natural water Wuhan 光谱学与光谱分析
2022, 42(5): 1642
1 大连海洋大学海洋科技与环境学院, 辽宁 大连116023
2 国家海洋局国家卫星海洋应用中心, 北京100081
3 深圳大学生命学院, 广东 深圳518061
石油类物质对水体吸收系数的影响主要通过黄色物质(CDOM)体现出来, CDOM和石油类物质皆具有荧光基团, 如果两者的荧光图谱各自特征明显的话, 那么有望利用荧光技术分离出水中石油物质和CDOM各自对水体总吸收系数的贡献, 从而提高水体石油类物质含量的遥感反演精度。 以大连周边海水和山区水库水为自然水体本底, 分别与取自采油污水厂和炼油污水厂的污水进行混合配比, 利用试验数据分析了仅含CDOM、 含油与CDOM混合、 仅含石油三种水样的荧光图谱特征, 旨在为利用荧光技术分离出水中石油物质和CDOM各自对水体总吸收系数的贡献提供依据。 分析结果表明: (1)自然水体中, 海水的CDOM具有三个典型荧光峰, 分别位于Ex:225-230 nm/Em:320～330 nm, Ex:280 nm/Em:340 nm和Ex:225-240 nm/Em:430～470 nm, 为海水叶绿素碎屑物所致; 淡水具有两典型荧光峰, 分别位于: Ex: 240～260 nm/Em: 420～450 nm和Ex: 310～350 nm/Em: 420～440 nm, 为陆源物质所致; (2)用正己烷萃取后的仅含油水样, 具有1～3个荧光峰, 分别位于Ex: 220～240 nm/Em: 320-340 nm, Ex:270～290 nm/Em: 310～340 nm和Ex: 220～235 nm/Em: 280～310 nm, 为各自烃类成分所致; (3)在自然水体中混入油污水后, 含油和CDOM的水样荧光图谱呈现出一个非常强的荧光峰, 位于Ex: 230～250 nm/Em: 320～370 nm, 为CDOM和石油类物质荧光成分共同作用所致。
自然水体 石油物质 荧光图谱 Natural water Petroleum matters CDOM CDOM Fluorescence spectrum 光谱学与光谱分析
2014, 34(9): 2466
华南理工大学理学院物理系, 广东 广州 510640
利用电沉积的方法将天然水中的痕量汞离子富集到一个高纯铜棒表面，从而克服用等离子体光谱技术直接分析水样品时水珠溅射的影响和水分子对等离子体中原子辐射的淬灭效应。激光点火显著提高了火花放电的稳定性，降低了放电电压和电流，并同时增强了火花放电等离子体中汞的原子辐射。采用激光点火辅助火花诱导击穿光谱（LI-SIBS）技术，并在富集电压为7.5 V，富集时间为10 min，放电电压为4000 V的条件下实验得到天然水中汞离子的校正曲线。该技术对于水中汞离子的检出限能够达到1 μg/L质量浓度，没有附加污染和汞的记忆。
光谱学 火花诱导击穿光谱 电沉积 汞 天然水
