雨水中DOM表征及其与铜离子相互作用研究-知网论文查重样例

由径流雨水引起的非点源污染已经成为制约经济、社会可持续发展的重要因素之一。径流雨水污染负荷时空变化幅度大，研究、控制和处理的难度也大。首都北京正面临水资源短缺和水环境污染双重压力。因此，对城区径流雨水的水质状况进行研究具有重要意义。但当前研究主要关注径流雨水中基本污染物指标（如BOD、COD、TSS、TN、TP、重金属和某些特定有机污染物）的监测与其相互作用关系，对于其中的溶解性有机物（Dissolved organic matter, DOM）还知之甚少。

DOM在水体中可通过络合作用、酸度缓冲、光衰减等作用与许多金属和有机污染物相结合，从而影响污染物在水生系统中的毒性、生物可降解性以及迁移转化规律。因此，对径流雨水中DOM的存在状态及其与共存污染物之间的关系进行研究，将利于把握其对后续雨水处理设施的影响，具有重要的科学意义和实践应用价值。

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本研究中，研究者首先采集了北京三个典型功能区（商业区、住宅区、学校）的径流雨水样品，除了运用紫外-可见吸收光谱（UV-vis）、三维荧光光谱（EEMs）、质子核磁共振光谱（1H NMR）等常规技术对DOM进行表征外，还采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱（UHPLC-Q-TOF-MS）对径流雨水中的DOM进行分子水平的解析；其次，选取径流雨水中含量较高的Cu2+作为重金属代表，运用紫外及荧光滴定模型拟合DOM与Cu2+的条件稳定常数（lg KM）及结合容量（CL），并用扫描电子显微镜-X射线能量色散光谱（SEM-EDX）及X射线光电子能谱分析（XPS）分析两者的相互作用机理；最后，选用超滤分级技术对DOM进行分子量分级，定量分析不同分子量DOM与Cu2+的结合能力。本研究的主要结果如下：
通过光谱技术分析，可知径流雨水中的DOM主要为紫外类腐殖质。相比于天然雨水，其分子量更大，芳香性更强，主要含有羰基、羧基、脂肪族/酚类羟基、烃基等官能团，且芳环上的含氧官能团取代程度更高。质谱分析方法中，在正、负离子模式下分别探测到12247和4776组质荷比，说明径流雨水中的DOM物质种类繁多，微观结构复杂。结合van Krevelen图解法，进一步发现径流雨水中的DOM还含有脂质、蛋白类物质、纤维素、木质素以及缩聚烃类物质，其中木质素以及缩聚烃类物质所占比例最高.

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