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1、毕业论文 题目：垃圾渗滤液溶解有机质的红外和荧光光谱比较研究 目 录摘要：IAbstract:II1 引言12 试验材料和方法22.1 材料与药品22.2实验仪器22.3样品的采集22.4样品的预处理22.5 COD的测定32.6 UV254、E4和E6值的测定42.7 三维荧光分析42.8红外光分析43 实验结果与讨论43.1 垃圾渗滤液的基本水质特征43.2 渗滤液溶解性有机质的三维荧光光谱53.2垃圾渗滤液的红外光谱分析84.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：分析了永川和江津地区的垃圾渗滤液的溶解性有机质（Dissolved Organ
2、ic Matter, DOM）三维荧光特性，研究了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表明，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The Comparative Study of infrared and fluorescence spectroscopy about L
3、eachate dissolved organic matterAbstract: By analyzing the three-dimensional fluorescence characteristics of the landfill leachate dissolved organic matter (Dissolved Organic Matter, DOM) in Yongchuan and Jiangjin area, examining the composition of various molecular weight of landfill leachate and t
4、he variation regular pattern of fluorescence with the landfill age in the parts of the Three Gorges Tail and get the infrared and fluorescence spectroscopy, we find that the major organic matters in the two regions were that containing the aromatic amino acid and the structure carbonyl and carboxyl
5、functional groups of organisms. Judge from the variation of three-dimensional fluorescence spectra with the time of garbage piling in two regions, we can conclude that the longer the pile of garbage, the lower concentration of protein in landfill leachate, the higher the concentration of fulvic acid
6、, which indicate that the protein waste humic substances is easily degradable,in the process, and produce a variety of humus by humification. This has certain significance for the processing of landfill leachate.Key words: landfill leachate; dissolved organic matter; three-dimensional fluorescence s
7、pectroscopy1 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49之间，COD在200062000mg/L范围内，BOD5在6045000mg/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(particulate organic matter, PO
8、M)和溶解有机质(dissolved organic matter, 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-Dimensional Excitation Emission Matrix Fluorescence Spectrum, 3DEEM)特性见表1和
9、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) 46。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910，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78, 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。Le Coupannec 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=250350nm，Bake
10、r Andy 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Table 1 The main fluorescence of Solubility organic荧光峰Ex/nmEm/nm 种类350440430510类腐殖酸A240270370440紫外区类富里酸C310360370450可见区类富里酸D220230280310低
11、激发波长类酪氨酸B270280280310高激发波长类酪氨酸S220230320350低激发波长类色氨酸T270280320350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Table 2 Main materials chemical reagents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100k Da、30 k Da、10 k Da、5k Da、1 k Da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
12、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Table 3 Main equipment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样品的采集表4 填埋时间Table 4 Landfill age地名堆放时间永川3年江
13、津3年填埋垃圾的样品采集于2010年3月27日所取的垃圾渗滤液都是在流入垃圾填埋场调节池中取得。各地垃圾填埋的时间见表4。各地采样均为550ml，样品均保存于4。以上采样时间所采集的样品表示分别为永川20100309和江津。2.4样品的预处理样品用布氏漏斗抽滤。试验中采用的0.45m微孔滤膜为混合纤维滤膜，使用前浸泡于稀盐酸中(1：9），以去除滤膜上的有机质。XAD-8树脂由美国Rohmhass公司生产(物化特性为：多芳香烃类，孔体积0.65ml/g，湿密度1.02g/ml，骨架密度1.08g/ml，表面积300m2/g，孔径9nm，粒度2060目）。由于树脂在运输及储存过程中为了防止霉变，添
14、加了少量的NaCl和Na2CO3，同时树脂中残留有少量未聚合的单体和寡聚合物，在使用前必须进行清洗。清洗方法为：将其浸泡于0.5mol/L的NaOH溶液中3天；再分别用甲醇、乙腈、甲醇抽提8h，清洗干净的标志为甲醇清洗液中不再含有白色浑浊；风干，置于蒸馏水中以备使用。使用时，取清洗完毕后树脂50ml装于直径约1cm的层析柱中，用蠕动泵依次将蒸馏水、0.1mol/L NaOH溶液、0.1mol/L HCl溶液泵入层析柱中，以再次清洗树脂，每次250ml，流量为1ml/min，最后再用蒸馏水清洗，直至出水TOC小于0.5mg/L。前处理完毕后，用蠕动泵将待分析水样抽入层析柱中，流量为1ml/min。微孔滤膜过滤(1级样品)，1级样品经下列步骤分离，得到三种不同的溶解性有机质，得2级样品 13。图2渗滤液中溶解性有机质的分离流程Fig.2 Separation procedures to fractionate DOM in leachate2.5 COD的测定 对垃圾渗滤液原液和经过微孔滤膜抽滤的水样进行化学需氧量的测定，本实验采用重铬酸钾法。取10ml经稀释20倍的垃圾渗滤液水样置于250ml磨口的回流锥形瓶中，准确加入5ml重铬酸钾标准溶液及数粒沸石，连接磨口冷凝管，从冷凝管
