pH值对秸秆腐殖化溶解性有机质紫外光谱和荧光光谱的影响

【摘要】：秸秆是农业生产的主要副产物,也是农业面源污染的新源头。秸秆还田能有效解决其减量化和资源化利用问题,国家"十二五"规划已明确提出"加大秸秆还田力度,保障农业的稳产、增产和可持续发展"。现阶段,对于典型地区不同环境条件下还田秸秆腐殖化行为的研究不多,同时对于腐殖化组分的精细化检测和分析也有待加强。针对黄土区秸秆还田问题,以紫外光谱法和荧光光谱法为切入点,分析pH值对腐殖化产物溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)性质的影响,深度揭示秸秆腐殖化过程的内在本质。结果表明:在200~700nm波长范围内,DOM的紫外吸收强度先增加后减小,主要吸收峰出现于240nm附近。相对于中性(pH 7)体系,酸性(pH 6)和碱性(pH 8和9)条件下的最大吸收波长λmax值红移。SUVA254,E3/E4和A253/A203比值的规律性变化说明反应体系腐殖化程度较低,这与秸秆腐殖化周期较短有关。黄土浸提液DOM的荧光峰主要位于λex/em=250/330和λex/em=325/450区域,分别归属为紫外区类富里酸荧光峰和可见光区类富里酸和腐殖酸类物质荧光峰。随着腐殖化体系pH值的升高,荧光峰位发生红移,表明DOM苯环结构逐渐增多,共轭度有所增加,同时在λex/em=250/450附近检测到新荧光峰。pH值对荧光强度的影响主要体现在紫外区类富里酸荧光峰,峰强先升高后下降,而对可见光区荧光峰强影响不大,这与浸提液的缓冲效应、荧光猝灭(或副反应)和DOM组分结构有关。紫外光谱和荧光光谱能够一定程度上阐释pH值对秸秆腐殖化DOM性质的影响。 【作者单位】： 陕西科技大学资源与环境学院;清华大学环境学院;
【关键词】： 秸秆腐殖化 溶解性有机质 pH 紫外光谱 三维荧光光谱
【基金】：中国博士后科学基金面上项目(2012M511968) 陕西省教育厅科研专项项目(12JK0474) 国家自然科学基金项目(21107065)资助
【分类号】：X71;O657.3
【正文快照】： 2.清华大学环境学院,北京100084引言我国是传统的农业大国,秸秆年产量约7亿t。目前秸秆的再利用途径主要有饲料化、能源化、材料化和肥料化(秸秆还田)四种,其中秸秆还田是国家大力提倡的资源化方式,已纳入国家“十二五”发展规划、《国务院办公厅关于加快推进农作物秸秆综合利

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