申请日2016.08.24
公开(公告)日2017.02.01
IPC分类号G01N21/64; G01N21/3577
摘要
一种渗滤液中生物可降解腐殖酸的测定方法，包括：采集不同生物处理阶段的渗滤液样品，提取纯化渗滤液有机物后扫描其红外光谱和荧光光谱，通过渗滤液有机物三维荧光光谱的平行因子分析确定可生物降解腐殖酸苯环数和含量;通过渗滤液有机物的同步荧光光谱和红外光谱的相关性分析，确定渗滤液中可生物降解腐殖酸的官能团组成特征。本发明的方法可以确定渗滤液中生物可降解腐殖酸的组成及相对含量，样品预处理简单，分析速度快，可为渗滤液处理技术优化和方案选取提供依据。
权利要求书
1.渗滤液中生物可降解腐殖酸的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将待检测的渗滤液先进行厌氧生物处理，随后进行好氧生物处理，采集厌氧处理前、厌氧处理后及好氧处理后三个阶段的渗滤液样品不少于10个，离心、过滤后收集滤液，将滤液样品在4℃保存;
(2)将步骤(1)中4℃保存的滤液样品测试三维荧光光谱;
(3)将步骤(2)得到的三维荧光光谱数据进行平行因子分析，根据平行因子分析所得结果确定腐殖酸组分及其含量得分，并将厌氧处理前采集的渗滤液样品中测得的不同腐殖酸组分的含量得分加和，记为F1，将稀释相同倍数下好氧生物处理后采集的渗滤液样品中测得的不同腐殖酸组分的含量得分加和，记为F2;基于腐殖酸组分荧光峰的发射波长位置确定其苯环数目;
(4)根据下式计算所述渗滤液中生物可降解腐殖酸的含量：P=(F1-F2)/F1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，好氧生物处理完成的标志为：延长厌氧或好氧处理时间，渗滤液中溶解性有机碳的降低量小于5%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，三维荧光光谱的激发波长为200～450nm，发射波长为280～500nm，狭缝宽度小于或等于5nm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，腐殖酸组分的确定依据如下：若平行因子分析所得组分的三维荧光光谱图中荧光峰发射波长大于或等于400nm，则认为该组分为腐殖酸组分。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，基于腐殖酸组分荧光峰的发射波长位置确定其苯环数目的确定依据如下：
若荧光峰中心的发射波长位于400～425nm，则所述腐殖酸组分含有2个苯环结构;
若荧光峰中心的发射波长位于425～455nm，则所述腐殖酸组分含有3～4个苯环结构。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，还包括将离心、过滤后收集的滤液一分为二，分别用于冷冻干燥成粉末和在4℃保存的步骤;
步骤(2)中，还包括对步骤(1)得到的渗液样品粉末溶解后进行红外光谱检测，以及将步骤(1)中4℃保存的滤液样品稀释相同倍数后测试同步荧光光谱的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，同步荧光光谱扫描的波长差为30nm，扫描范围为350～500nm。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(4)之后还包括：
(5)将渗滤液样品的红外光谱和同步荧光光谱进行二维异质相关光谱分析，得二维异质相关光谱的同步图，根据同步图中正相关峰位置处对应的荧光发射峰和红外吸收峰位置以及生物可降解腐殖酸的荧光发射峰位置，确定渗滤液中生物可降解腐殖酸的官能团组成。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，同步荧光光谱和红外光谱数据在进行二维异质相关光谱分析前要进行归一化处理。
说明书
渗滤液中生物可降解腐殖酸的测定方法
技术领域
本发明属于环境科学技术领域，具体地涉及一种渗滤液中生物可降解腐殖酸的测定方法。
背景技术
垃圾渗滤液来自垃圾的堆放、堆肥和填埋过程，其中含有小分子有机酸、腐殖酸、多糖等多种物质，是一种非常难处理的有机废水。影响垃圾渗滤液生物可降解性最主要的物质为腐殖酸，它是一种由木质素降解中间产物和氨基酸等物质合成的复杂分子，最基本的结构单元为苯环，其上带有各种取代基。渗滤液腐殖酸是一大类有机分子的混合体，不同腐殖酸组成和生物可降解性差异较大：部分腐殖酸腐殖化程度低，结构不稳定，可以通过共代谢和微生物胞外呼吸等途径被微生物降解和利用，而剩下的腐殖酸组成复杂、结构稳定，难以被微生物分解。
相对于物理化学法处理垃圾渗滤液，生物法处理成本低、二次污染少。因此，确定垃圾渗滤液中生物可降解腐殖酸的含量及组成，最大程度利用生物法处理垃圾渗滤液，是降低渗滤液污染和处理成本的关键。目前关于渗滤液中生物可降解腐殖酸含量及组成的确定方法主要是通过渗滤液中腐殖酸的提取和组成分析实现，但该方法不仅步骤繁琐、处理时间长，还需用到大量化学试剂，造成二次环境污染。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种渗滤液中生物可降解性腐殖酸的测定方法，以解决上述技术问题中的至少之一。
为了实现上述目的，本发明提供了一种渗滤液中生物可降解腐殖酸的测定方法，包括如下步骤：
(1)将待检测的渗滤液先进行厌氧生物处理，随后进行好氧生物处理，采集厌氧处理前、厌氧处理后及好氧处理后三个阶段的渗滤液样品不少于10个，离心、过滤后收集滤液，将滤液样品在4℃保存;
(2)将步骤(1)中4℃保存的滤液样品测试三维荧光光谱;
(3)将步骤(2)得到的三维荧光光谱数据进行平行因子分析，根据平行因子分析所得结果确定腐殖酸组分及其含量得分，并将厌氧处理前采集的渗滤液样品中测得的不同腐殖酸组分的含量得分加和，记为F1，将稀释相同倍数下好氧生物处理后采集的渗滤液样品中测得的不同腐殖酸组分的含量得分加和，记为F2;基于腐殖酸组分荧光峰的发射波长位置确定其苯环数目;
(4)根据下式计算所述渗滤液中生物可降解腐殖酸的含量：P=(F1-F2)/F1。
基于上述技术方案可知，本发明的测定方法具有如下有益效果：(1)可以精确预测渗滤液中腐殖酸的可生化性，提供针对性的渗滤液处理技术和方案，提供了渗滤液的处理效率，降低了渗滤液处理成本;(2)可以确定渗滤液中可生物降解腐殖酸的组成及含量，分析所需样品量少，预处理简单，检测速度快，无环境污染。
