【新闻】屠宰一体化污水处理设备电池模组

屠宰一体化污水处理设备

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红外光谱　　分别取30 mL DOM原样和DOM-重金属络合后的溶液, 由德国Christ ALPHA 1-4 LSC冷冻干燥机(-55 ℃、6.8 Pa)冷冻干燥48 h至粉状, 之后采用光谱纯KBr压片, 在傅立叶变换红外光谱仪(NICOLET 6700型)上进行红外光谱分析.　　3 果与讨论(Results and discussion) 3.1 道路雨水径流DOM与不同重金属相互作用分析 3.1.1 雨水径流DOM-重金属络合作用

地表径流DOM与15 mg·L-1的Cu2+、Pb2+和Cd2+溶液荧光猝灭滴定前后的三维荧光光谱变化如图 2所示.通常三维荧光光谱图中不同位置的荧光峰代表了不同的物质, 如图 2所示, T1峰代表类络氨酸物质(λEx/λEm=200~230 nm/300~320 nm), T2峰代表类色氨酸物质(λEx/λEm=270~280 nm/330~370 nm), A峰代表类富里酸物质(λEx/λEm=240~250 nm/400~420 nm), 其中, 类络氨酸和类色氨酸物质均为类蛋白类物质, 类蛋白类物质的存在可能与芳香性化合物的存在有关(He et al., 2011;朱大伟等, 2015;Kalbitz et al., 1999;Santos et al., 2010).由图 2可知, 雨水径流DOM溶液中添加金属离子Cu2+、Pb2+后, 出现了荧光猝灭现象, 其三维荧光图中T1和T2两个峰的荧光强度明显下降, 表明雨水径流DOM中类蛋白类物质与Cu2+和Pb2+之间发生了配位络合作用, 且添加Cu2+后的荧光猝灭现象更显著, 说明DOM与Cu2+之间的络合作用更强;而雨水径流DOM溶液中加入重金属离子Cd2+后, 其三维荧光图中荧光峰的强度并没有发生明显的变化, 这可能是由于络合作用较弱, 并未产生荧光猝灭现象导致的。　　图 2道路雨水径流DOM-重金属络合前后三维荧光光谱图 (a.DOM, b.DOM-Cu, c.DOM-Pb, d.DOM-Cd)Fig. 2 Three-dimensional fluorescence spectroscopy of DOM in road stormwater runoffs before and after complexation with heavy metals (a.DOM, b.DOM-Cu, c.DOM-Pb, d.DOM-Cd)　　3.1.2 雨水径流DOM-重金属络合常数　　根据双对数回归曲线方程(1)对雨水径流DOM与3种重金属之间的络合作用进行拟合, 求出络合常数K及被金属离子配位的结合位点n;拟合结果见图 3, 络合常数及结合位点的数值见表 2.道路雨水径流DOM与3种重金属络合的双对数回归曲线 (a.DOM-Cu, b.DOM-Pb, c.DOM-Cd)　　由图 3可知, 雨水径流DOM荧光强度变化与Cu2+、Pb2+和Cd2+浓度之间具有较强的线性关系, 说明DOM与Cu2+、Pb2+和Cd2+ 3种重金属离子均发生了络合作用.由荧光峰荧光强度变化可见, T1峰类络氨酸物质和T2峰类色氨酸物质均与Cu2+和Pb2+发生了配位作用, 而只有T1峰类络氨酸物质与Cd2+发生配位作用.　　一般而言, DOM物质与重金属离子的络合常数越大, 络合作用越强.由表 2可见, 雨水径流DOM中的类络氨酸物质(T1峰)与Cu2+、Pb2+和Cd2+的络合常数K比类色氨酸物质(T2峰)大一个数量级, 分别为7.92×10-2、5.82×10-2和3.49×10-3, 说明雨水径流中的类络氨酸蛋白物质在DOM-重金属的络合中起主要配位作用.此外, 由T1峰和T2峰与Cu2+、Pb2+和Cd2+的络合常数大小可以看出, 雨水径流DOM与3种重金属离子的结合作用由强到弱依次是：Cu2+>Pb2+>Cd2+;DOM与Cd2+之间的络合作用很弱, 这与图 2络合前后荧光峰荧光强度变化的结果一致.DOM-重金属荧光猝灭滴定　　采用硫酸铜(CuSO4·5H2O)、硝酸铅(Pb(NO3)2)和氯化镉(CdCl2·2.5H2O)分别配制一系列浓度梯度(0、0.2、0.5、1、2、3、5、8、10、12、15 mg·L-1)的Cu2+、Pb2+和Cd2+溶液.取若干100 mL锥形瓶依次加入不同浓度梯度3种金属离子溶液各40 mL, 为了降低内滤效应(Hudson et al., 2010), 在重金属溶液中逐一加入2 mL浓缩后的DOM样品;避光条件下, 将锥形瓶放入DDHZ-300台式恒温振荡器(25 ℃、120 r·min-1)振荡反应24 h.振荡后的溶液分别使用Cu-US铜离子选择性电极、Pb-US铅离子选择性电极和Cd-US镉离子离子选择性电极(BANTE931, 上海般特仪器制造有限公司)测量溶液中游离态重金属离子浓度;与DOM络合态重金属离子浓度即为重金属溶液初始浓度与游离态浓度之差.　　取5 mL振荡后的溶液采用F-7000型荧光分光光度计(日本日立公司)进行三维荧光光谱测定.设置荧光分光光度计的激发光源为150 W氙弧灯, PTM电压为700 V, 信噪比大于110.发射光及激发光的带通均为5 nm, 光谱仪扫描范围为激发波长/发射波长(λEx/λEm)=200~400 nm/250~550 nm, 扫描速度为1200 nm·min-1.扫描结束后, 使用Origin 9.0软件将λEx/λEm所对应的荧光强度(I)进行处理, 形成等高图.为定量描述重金属离子与雨水径流DOM的配位络合作用, 假设重金属离子与雨水径流DOM形成n:1配合物, 利用双对数回归曲线方程计算配位稳定常数(张冰卫等, 2011), 具体如公式(1)所示.　　式中, F0和F分别为DOM添加重金属前后三维荧光图中相关峰的荧光强度, M为金属溶液的浓度, n为被金属离子配位的结合位点(荧光基团的比例), K为条件稳定常数(络合常数).

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