3DEEM和PARAFAC的猪场废水DOM组成特征分析

发布时间：2017-11-02 18:39

  本文关键词：3DEEM和PARAFAC的猪场废水DOM组成特征分析

  更多相关文章： 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

【摘要】：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。
【作者单位】： 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室;中国科学院大学;
【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
【基金】：国家自然科学基金项目(41171233) 公益性行业(农业)科研专项(201203050)资助
【分类号】：X713
【正文快照】： 2.中国科学院大学,北京100049引言随着我国经济社会的不断发展,人们对肉制品需求水平不断提高,集约化的养殖模式得以迅速发展。据统计,2008年我国规模化生猪养殖比例达到56%,超过散养比重,2015年底这一比例将达到65%。规模化猪场的不断增加,大量养殖废水的无序排放和灌溉给周

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