富里酸与紫外线

指导老师：孙孝龙（副教授）

评阅老师：武淑文（副教授）答辩人：李振乾学号：20120752014紫外线照射强度和时间对滇池富里酸光解的影响1西南林业大学环境科学与工程学院树木树人至真至善1.前言2.实验材料及方法3.结果与分析4.结论与建议目录2滇池对昆明市乃至全省社会经济发展起着至关重要的作用。由于城市规模扩大，城乡经济发展，人口不断增长，排污量的增加，加上滇池自然演替已进入衰老期等原因，滇池的水质在不断恶化，成为全国污染最严重的湖泊之一。1.1研究背景3前言主要模拟在不同紫外线强度和时间下滇池富里酸的光解过程，探讨滇池富里酸的光解反应。1.2研究内容4前言了解富里酸在高原湖泊水体中的降解机理，探讨高原湖泊水体修复机理和发展修复技术，将有助于研究其对重金属及有毒有害难降解物质在环境中的转化、迁移及归宿的影响，为重金属离子的有效治理提供基础规律，对水处理工艺的进一步改进也有非常重要的理论价值和现实意义。1.3研究的目的与意义5前言富里酸(FA，又称黄腐酸，既溶于酸又溶于碱)一种天然有机高分子化合物，是腐殖质的主要组成部分。拥有融合分子的特性。组成复杂，存在氨基、羟基、醌基、羰基和甲氧基等多种基团，能够对水体中各种有机污染物和重金属的迁移转化进行影响和控制1.4富里酸的特点及概述6前言国内外学者研究认为：1.在工业，医学和药学，富里酸被认为是有价值的化学品的潜在来源，他们也被认为可以作为表面活性剂和石油开采时的钻井液。2.在地表生态系统的物理、化学和生物过程中都起着十分重要的作用；它与生态系统的各个重要环节密切相关，是生态系统中能量与物质循环的重要用途，是异养型微生物所需能源的主要提供者，是各种水体物理化学条件，光合作用和二氧化碳、水气交换等的重要影响因素。1.5相关研究现状7前言1.实验材料2.实验所需溶液的配制3.实验方法二、实验材料及方法8药品：滇池底泥、氢氧化钠、高氯酸钠、1：1HCl、NaOH、蒸馏水XAD-8型树脂、1：1乙醇、1mol/L氨水、高氯酸钠、高氯酸、氢型阳离子交换树脂。

实验材料9主要仪器：LHZ-111型落地式恒温振荡器、UV2600紫外-可见分光光度计、VarioTOCAPSA-370测试仪、紫外线强度计、冷冻干燥机、光化学反应箱等。10滇池富里酸溶液的配制高氯酸钠一水合物溶液的配制氢氧化钠溶液的配制高氯酸的配制实验所需溶液的配制111.滇池底泥的采集。2.滇池底泥中富里酸的提取与纯化。3.对滇池富里酸在光化学反应箱照射，测定照射前后滇池富里酸溶液TOC、吸光度的变化。实验方法12底泥取自于滇池底泥生态清淤项目初沉池。滇池底泥的采集13滇池底泥中富里酸的提取与纯化14称取过80目筛子的底泥100g,放于1000ml磨口锥形瓶中加0.1mol/LNaOH体积比为1：1充分摇匀。室温静置24小时，离心，弃去下层沉淀物用滤纸过滤所得上清液。所得滤液用1：1HCl调PH=1-2，静置24h将所提取的FA溶液通过XAD-8型树脂，弃去流出液用去离子水淋洗树脂柱一次，用1：1乙醇和1mol/L氨水洗脱洗脱液于3000rpm转速下离心15min，弃去下层沉淀通过氢型阳离子交换树脂冷冻干燥所得的上层清液洗脱液，研细后即得FA成品15(1)取27支试管依次加入3ml(0.1mol/L的高氯酸钠)+3ml(50mg/L滇池FA)+24ml（超纯水）。(2)调节pH值为5

。(3)分别调紫外线强度为20uw/cm2、500uw/cm2、1000uw/cm2各自照射0、1、2、3、4、5、6、7、8小时，依次贴上标签待测。(4)分别测定（3）中待测液的TOC、紫外分光吸光度。16对滇池富里酸TOC、紫外分光光度的测定方法1.不同强度的紫外线下照射相同时间TOC含量变化规律及分析2.相同强度的紫外线下照射不同时间TOC含量变化规律及分析3.不同强度的紫外线下照射相同时间滇池富里酸溶液吸光度的分析4.相同强度的紫外线下照射不同时间滇池富里酸溶液吸光度的分析三、结果分析17紫外线强度20uw/cm2500uw/cm21000uw/cm21hTOC值6.2855.8095.0224hTOC值6.0425.3544.2128hTOC值5.824.4753.545不同强度的紫外线下照射相同时间TOC含量变化规律及分析18随着紫外线强度的增加，滇池富里酸溶液中TOC的浓度逐渐递减，说明随着紫外线强度的增加，滇池富里酸溶液分解加快在紫外线强度20uw/cm2

下，随着照射时间的增加，TOC呈现下降趋势不是很明显，说明在夜晚或阴天滇池富里酸的分解很小。在相同紫外线强度下随着紫外线照射时间的增加，滇池富里酸溶液中TOC值呈现下降趋势，说明随着照射时间的增加，滇池富里酸溶液分解加快。

相同强度的紫外线下照射不同时间TOC含量变化规律及分析19

不同强度的紫外线下照射相同时间滇池富里酸溶液吸光度的分析可观察到的唯一现象是随着紫外线强度的增大，吸光度在所有波长范围内连续、单调递减。2021对比紫外示差光谱图可知，滇池富里酸溶液中存在着至少两个具有明显吸收峰的质子化活化发色基团，随着紫外线强度的增加使得滇池富里酸光解速率加快。以20强度为参考，示差分析相同强度的紫外线下照射不同时间滇池富里酸溶液吸光度的分析显示了吸收光谱的无峰值形状特征。对原吸收光谱进行分析，可观察到的唯一现象是随着照射时间的增加，吸光度在所有波长范围内连续、单调减小。2220uw/cm2照射下23该现象表明，滇池富里酸溶液中存在着至少两个具有明显吸收峰的质子化活化发色基团。20uw/cm2示差以0小时为参考，示差分析1.结论2.建议四、结论与建议24

（1）在同一紫外线强度下照射不同时间，滇池富里酸光解速度随着照射时间的增大而加快。（2）在不同紫外线强度下照射相同时间，滇池富里酸光解速度随着紫外线强度的增大而加快。

结论25本实验中所用滇池富里酸是自己提取，应该再增加检验滇池富里酸是否纯正的实验。实验过程中对样品温度的控制不够严格，不能排除温度对实验结果的干扰。应该增加对温度这一变量的研究。实验中，滇池富里酸在紫外线照射过程中完全光解的的平衡时间并不确定