尾水污染物的分子光谱表征与色谱分析研究

尾水污染物的分子光谱表征与色谱分析研究尾水中污染物种类多,含量低,难以生物降解,进入水体后会对受纳水体的生态和环境产生影响。本论文采用分子光谱仪和气相色谱-串联质谱联用仪等手段对典型水样中特征有机污染物进行分析和表征,并探究了水样中特征有机污染物在水处理流程中分子光谱和气相色谱-质谱的变化规律。三维荧光光谱的分析结果为:某汽车制造厂样品原水与出水的荧光中心峰均位于Ex280/Em305nm,Ex345/Em405nm。某污水厂样品中原水与出水的荧光中心峰均位于Ex290/Em355nm、Ex305/Em395nm、Ex340/Em395nm。某日用化工厂样品原水的荧光中心峰位于Ex365/Em430nm,样品出水的荧光光谱中出现两个新的荧光中心峰Ex305/Em390nm、Ex435/Em515nm。红外光谱的分析结果为:某日用化工厂相比某汽车制造厂样品原水红外光谱的特征吸收峰多出2854cm^-1、1026cm^-1、缺少2305cm^-1。相比某污水厂样品原水红外光谱的特征吸收峰多出2854cm^-1、1026cm^-1、1112cm^-1、缺少2305cm^-1。三家厂家样品出水的红外光谱图基本一致,仅在2685cm^-1、1732cm^-1处有差异。某日用化工厂样品原水与出水红外光谱图的特征吸收峰对比结果为:1120cm^-1处消失,其余部分均有减弱。某污水厂样品原水与出水红外光谱图的特征吸收峰对比结果为:2685cm^-1处消失,其余部分均有减弱。某日用化工厂样品原水与出水红外光谱图的特征吸收峰对比结果为:2854cm^-1、1732cm^-1、1112cm^-1、1026cm^-1、788cm^-1处消失,2305cm^-1、896cm^-1处新增,其余部分均有减弱。气相色谱-质谱的分析结果为:某汽车制造厂样品原水中醇类化合物种类最多共计11种,化合物峰面积所占百分比最多共计62.27%,其次是酸类化合物共计6种,化合物峰面积所占百分比共计17.48%,胺类醚类化合物最少只有1种,化合物峰面积所占百分比为2.1%。某污水厂样品原水中烷烃、烯烃、酮类化合物种类最多共计15种,化合物峰面积所占百分比最多共计29.96%,其次是醚类化合物共计3种,化合物峰面积所占百分比共计11.55%,酸类化合物最少只有1种,化合物峰面积所占百分比为0.77%。某日用化工厂样品原水中烷烃、烯烃、酮类化合物种类最多共计15种,化合物峰面积所占百分比最多共计29.96%,其次是醚类化合物共计3种,化合物峰面积所占百分比共计11.55%,酸类化合物最少只有1种,化合物峰面积所占百分比为0.77%。三家厂家水样经处理工艺系统后:荧光强度和红外光谱的整体响应值下降、部分红外特征吸收峰消失、气相色谱-质谱中少量离子峰消失、整体总离子流响应值下降,说明样品中特征有机污染物经过处理工艺系统被降解或转化。某日用化工厂尾水中特征有机污染物沿工艺处理流程的光谱和气相色谱-质谱特征研究结果为:（1）尾水中特征有机污染物沿处理工艺流程的过程中荧光中心峰Ex365/Em430nm始终存在,仅在终沉池中位置发生轻微偏移,进入化学沉淀池与曝气池后,各新增一处荧光中心峰,分别为Ex410/Em505nm、Ex290/Em345nm,在随后的处理工艺中,Ex410/Em505nm、Ex290/Em345nm逐渐偏移变为Ex435/Em515nm、Ex305/Em390nm。（2）尾水中特征有机污染物的红外光谱由集水井到化学沉淀池后特征吸收峰2926cm^-1、2685cm^-1消失,出现两个新的特征吸收峰1621cm^-1、1501cm^-1,进入生物接触氧化池后红外光谱的特征吸收峰没有变化,仅响应值下降,进入曝气池后2854cm^-1、1732cm^-1、1621cm^-1、1501cm^-1、1112cm^-1、1026cm^-1、788cm^-1处特征吸收峰消失,出现新的特征吸收峰2987cm^-1、2685cm^-1、1421cm^-1、896cm^-1,进入终沉池后红外光谱的特征吸收峰没有变化,仅响应值下降。（3）尾水中特征有机污染物的气相色谱-质谱图检测和识别出的有机物中,胺类、酸类、苯和酚类物质种类和占面积百分比最少,醇类、烷烃、烯烃、酮类物质种类和占面积百分比最多。胺类和杂环类物质仅在特定的处理工艺中出现,酸类物质最终消失,烷烃、烯烃、酮类物质仅在集水井出水中离子峰占面积百分比较大,随后下降。伴随着处理工艺的进行,各特征有机污染物的组分均有下降,在化学沉淀池中下降最为明显,其中烷