煤矿地下水库DOM来源解析

发布时间：2020-10-09 07:58

　　为深入了解溶解性有机物(DOM)在煤矿地下水库水环境中的变化过程,本研究利用三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)模型,分析了大柳塔煤矿地下水库进出水中DOM组分的变化情况,并利用主成分分析法对影响水体DOM的主要因素进行了研究。研究结果表明,煤矿地下水库有一定的净化作用,表征DOM的TOC和UV_(254)在出水处有明显降低;地下水库水体中DOM可分为紫外区类富里酸(240 nm/380 nm)、类蛋白色氨酸(275 nm/330 nm)、紫外区类富里酸(255 nm/380 nm)、可见类富里酸(265 nm,355 nm/380 nm)4个组分;通过主成分分析以及对f_(470/520)、HIX、BIX 3个参数的分析,结果表明DOM的来源表现为内源输入与陆源输入共同作用,但以内源输入为主的特点,在地下水库的运行管理过程中应重点考虑内源污染的治理。
【部分图文】：

发射波,组分,相对强度,富里酸

尽管含有不同金属离子、盐分离子的矿井水样的荧光特性不同,但所有荧光EEM都能通过平行因子分析成功地分解为4组分模型。如表3和图1至图4所示,PARAFAC模型识别出1种蛋白质物质(C2组分)和3种富里酸类物质(C1、C3、C4)。C1组分(240 nm/380 nm)与传统定义的紫外区类富里酸(230～260 nm/380～460 nm)[22]对应,紫外区类富里酸组分激发波长范围比较宽,反映出对于DOM的不同组分来说其分子量及芳香性的差异比较大。C2组分(275 nm/330 nm),与其他文献平行因子分析类蛋白色氨酸组分[23]相一致。C3组分(255 nm/380 nm)荧光峰位置与传统定义的紫外区类富里酸(230～260 nm/380～460 nm)对应,与C1组分不同,C3组分的发射峰更接近紫外区类富里酸发射峰的上限。C4组分(265 nm、355 nm/380 nm)具有两个激发峰和一个发射峰,其中激发峰355 nm/发射峰380 nm与传统定义的可见类富里酸(310～360 nm/370～450 nm)[25]对应,两个激发峰265 nm、355 nm与其他平行因子分析中可见类富里酸[24]位置相一致。同时,富里酸芳香性与荧光指数f470/520呈负相关性,结合表2中各进出水的f470/520值相对较低,说明该矿井水中腐殖类物质芳香性较高,含有的苯环结构较多,一定程度上也验证DOM组分中富里酸成分较多这一现象。图2 C2组分激发和发射波长位置及其相对强度

发射波,相对强度,组分,位置

C2组分激发和发射波长位置及其相对强度

发射波,相对强度,组分,位置

C3组分激发和发射波长位置及其相对强度

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