程澄
- 作品数：8 被引量：36H指数：4
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- 相关领域：理学环境科学与工程更多>>
- 长江入海口段水质荧光指纹特征解析
- 2022年
- 水质荧光指纹技术是近年来新兴的水体污染检测技术,它可以展现水体有机物组成信息,弥补传统常规水质参数的不足。长江入海口段沿江地带是我国的产业密集带,区域内城市化程度高,工业发达,在此区域内,水环境质量变化会直接影响经济发展和民众身体健康,因此,研究长江入海口段的水质变化具有重要的意义。长江入海口段的pH、电导率、NH_(3)-N、COD_(Mn)、TP、TN和TOC等指标变化趋势不尽相同,但是从电导率、TN、COD_(Mn)、TOC这四个指标,反映出沿着长江入海口段从上游至下游的过程中具有一定的污染积累,尤其在下游的CJ-11和CJ-12采样点,可能受到了较大的污染源影响。从常规指标和TOC的结果并不能直接体现污染信息,只能反映污染总量从上游至下游的增加。长江入海口段水质荧光指纹主要包含三个荧光峰,记作峰A、峰B、峰C,它们的[激发波长,发射波长]分别为[275,335]nm,[230,345]nm和[250,450]nm,其中峰A和峰B荧光强度的变化趋势同步,相关性较高,相关系数为0.9948,表明两峰很可能来自相同污染源。通过水质荧光指纹比对,在长江入海口段CJ-11和CJ-12两点的水质荧光指纹与支流HPJ-1的水质荧光指纹相似度分别达到86%和88%,而与CJ-10的相似度<60%。由此可见,长江入海口段下游水质荧光指纹(CJ-11和CJ-12)发生变化,可能是由支流HPJ汇入长江入海口段造成的。支流HPJ的水质荧光指纹信号与印染行业水质荧光指纹数据库相似度约90%,表明支流HPJ的水质荧光指纹信号可能与当地的印染废水排放有关。基于长江入海口段峰A和峰B的强度与NH_(3)-N浓度呈现良好的线性正相关性(相关系数为0.8855),水质荧光指纹具有作为指示长江入海口段NH_(3)-N浓度的潜力。水质荧光指纹技术可以展现水体有机物质组成和来源,在污染示踪以及水质状况评价方面具有重要的应用价值。
- 张毅刘传旸程澄沈鉴柴一荻李芳陈重军陈重军吴静
- 关键词：有机物污染源
- 江苏江阴污水处理厂排水的三维荧光光谱特征被引量：5
- 2021年
- 纺织印染是江苏省江阴市的主要工业行业之一,江阴市许多污水处理厂接收印染废水,其中溶解性有机物是污水处理工艺中的重要去除对象。由于测量快速简便兼具灵敏性和一定选择性,三维荧光光谱被广泛应用于各类水体溶解性有机物的表征中。该研究主要采用三维荧光光谱分析了江阴市主要污水处理厂排水中溶解性有机物的组成特征。结果表明江阴市主要污水处理厂排水单位溶解性有机碳的UV254值为1.42~5.71 L·(mg·m)^(-1),其溶解性有机物的芳香化程度比一般生活污水处理厂排水高。江阴市主要污水处理厂排水的三维荧光光谱普遍存在类蛋白荧光团。生化或者“生化+混凝沉淀”工艺出水单位溶解性有机碳的类蛋白荧光强度大于2.86 R.U.·L·mg^(-1),而强氧化工艺出水单位溶解性有机碳的类蛋白荧光强度低得多,小于0.60 R.U.·L·mg^(-1),这主要是由于强氧化工艺对类蛋白荧光有机物芳香结构的分解作用所致。约33%的污水处理厂排水还存在类腐殖质荧光,腐殖化指数高于其他污水处理厂排水。通过平行因子法分解,江阴污水处理厂排水的三维荧光光谱含有2个类蛋白组分(峰位置分别位于225,280/320 nm和230,285/340 nm)和1个类腐殖质组分(峰位置位于240/415 nm)。江阴市主要污水处理厂排水中的类蛋白荧光团可能主要来源于分散剂MF。分散剂MF是一种常见的商品化染料添加剂,能够显著提升还原染料和分散染料等的分散性能。其主要成分为洗油磺化后的甲醛缩合物,难以生化降解。研究发现有助于深入了解江阴市污水处理厂排水中的有机污染物组成特征,对于处理工艺优化和深度处理工艺研发具有重要的指导意义。
- 程澄程澄黄振荣姜静邵立王忠喜吕伟明吴静
- 关键词：溶解性有机物三维荧光光谱
- 同分异构体蒽和菲的荧光特征比较
- 2023年
- 荧光寿命和荧光量子产率在揭示同分异构现象对有机分子荧光的影响机制方面具有重要作用,有望成为区分水体中结构相似的有机污染物的光谱参数。对同分异构体蒽和菲的三维荧光光谱、荧光寿命和荧光量子产率进行了研究,结果表明:在三维荧光光谱中,蒽强荧光峰的发射波长相对于菲发生了红移,蒽弱荧光峰的激发波长和发射波长相对于菲均发生了红移;在激发波长为254.5 nm、质量浓度为5 mg/L的条件下,蒽和菲的荧光寿命分别约为4.4 ns和14.9 ns;蒽和菲的最大吸收波长分别为355 nm和292 nm,在25℃、质量浓度为1 mg/L的条件下对应的荧光量子产率分别为(29.07±0.61)%和(4.94±0.12)%。密度泛函理论的计算结果表明:在发射态下,蒽和菲的前线分子轨道能级差ΔE分别为0.28456 eV和0.32577 eV,说明蒽的分子硬度比菲小,蒽较不稳定,其π电子更容易从基态被激发到激发态,因而荧光强度和荧光量子产率比菲大;同时蒽上离域的π电子完成π-π*跃迁所需的时间更短,因此荧光寿命更短。
- 孙雅静沈鉴程澄刘传旸宋逸明熊秋燃吴静吴静
- 关键词：多环芳烃三维荧光光谱荧光量子产率荧光寿命密度泛函理论
- 吲哚、3-甲基吲哚和L-色氨酸的荧光量子产率和荧光寿命
- 2023年
- 近年来,三维荧光技术已经成为常用的化学分析技术,但有些结构相近的荧光有机物的三维荧光光谱十分相似,可能导致分析结果错误。因此,如何精准区分具有相似三维荧光光谱的有机物是十分重要且亟待解决的问题。荧光量子产率和荧光寿命是荧光有机物两个重要的光学参数,对于分子结构的差异更灵敏。对吲哚、 3-甲基吲哚和L-色氨酸的三维荧光光谱、荧光量子产率和荧光寿命进行了研究。结果表明,它们的三维荧光光谱都出现两个荧光峰,且荧光峰位置十分接近。吲哚和L-色氨酸的荧光峰大致位于[激发波长,发射波长]=[275, 340~350]和[220, 340~350] nm附近,3-甲基吲哚的荧光峰位于[激发波长,发射波长]=[280, 365]和[225, 365] nm附近。在相同浓度下,三种有机物在激发波长为275~280 nm处的最高荧光强度依次为:吲哚>3-甲基吲哚>L-色氨酸。利用绝对量子产率测量技术测得吲哚、 3-甲基吲哚和L-色氨酸的荧光量子产率分别约为0.264、 0.347和0.145;利用时间相关单光子计数技术测得吲哚、 3-甲基吲哚和L-色氨酸的荧光寿命分别约为4.149、 7.896和2.715 ns。研究表明,荧光寿命和荧光量子产率能区分三维荧光光谱相似的荧光有机物,研究结果在荧光有机物的准确识别上具有重要的价值。
- 宋逸明沈鉴刘传旸熊秋燃程澄柴一荻王士峰吴静
- 关键词：三维荧光光谱荧光量子产率荧光寿命
- 基于水纹识别的水体污染溯源案例研究被引量：19
- 2016年
- 三维荧光光谱是近年新兴的高灵敏度有机污染检测技术。以此技术,清华大学研制出污染预警溯源仪,并在南方A市投入使用,用于水体荧光水质指纹监测和异常情况污染溯源。这一新型监测手段打破了传统水质监测技术无法提供污染源指向性信息的局限,可以有效识别水质异常并快速诊断污染来源。研究中以污染预警溯源仪捕获的S河中一次水质异常事件为例,介绍这次事件的污染源诊断过程:仪器在线监测过程中捕捉到未知类型的水体水纹,根据水纹峰型及峰强度的变化初步推断污染入侵过程;随后通过仪器对水体水纹与污染源水纹的比对来实现溯源。研究采用pH、苯胺类、TOC和TN等水质指标的变化来检验诊断结果。结果表明,通过监测水纹变化,水纹预警溯源技术能够快速识别和预报水质异常,实现比较准确的污染源诊断。此次水质异常可能是河流上游某化工厂倾倒原料所导致。
- 吕清徐诗琴顾俊强王士峰吴静程澄汤久凯
- 关键词：污染预警水体
- 水质荧光指纹污染溯源技术在跨界断面污染监管中的应用
- 2023年
- 2020年11月,在我国北方X河流上某跨界断面发生的水质异常事件中,采用水质荧光指纹污染溯源技术开展水体污染溯源工作。使用在线式水污染预警溯源仪监测到水质异常,得到初步溯源结果。依据溯源信息及跨界断面上游产业分布情况,初步锁定重点排查对象。将人工排查和在线溯源相结合,发现水质异常的主要原因和排放源。该污染溯源过程用时仅21 h,且人工排查与在线溯源的结果吻合。结果表明,“在线溯源—人工排查”是一种快速、精准的新型污染监管模式,在解决跨界断面水体污染溯源难、责任划分不清的问题中可发挥重要作用。
- 王英俊沈鉴王文霞柴一荻胡远王洪杰吴海梅常荣程澄
- 某印染废水的水质指纹特征被引量：12
- 2015年
- 水质指纹携带了水样的发光有机物组成的信息,可以作为一种新方法来弥补COD和TOC等传统理化参数只能给出有机物总量信息的不足。印染废水是我国水量最大的工业废水之一,其特点是水量大、污染重,含有大量发光有机物质,且难降解,其对自然水体的危害尤为明显。对我国某印染废水处理厂废水进行了连续采样,对水样的水质指纹特征进行了研究。结果表明,该厂印染废水水质指纹特征比较明显,水质指纹上主要有激发波长/发射波长分别为230/340和280/310nm左右的两个峰,其中230/340nm处的强度最强,280/310nm处的强度次之,各峰波长和强度比较稳定。该印染废水的两个水纹峰的峰强呈正相关关系,线性相关系数为0.910 8,斜率为1.506。激发波长/发射波长为280/310nm的强度与230/340nm强度比值的平均值为0.777,范围为0.712~0.829。对该印染污水水质指纹的可能荧光物质进行分析,结果表明生活污水和苯胺类物质的水质指纹与该印染污水的水质指纹不同,而几种大量使用的染料的水质指纹与该印染污水的水质指纹大致相同,所以染料的大量使用可能是导致印染废水产生上述典型水质指纹特征的主要原因。水质指纹可以用于水体水质预警。
- 王士峰吴静程澄杨林赵宇菲吕清付新梅
- 关键词：印染废水染料水体
- 某半合成青霉素制药废水的水质指纹特性被引量：5
- 2016年
- 近年来,地表水中时有抗生素检出,且浓度较高,因此加强抗生素废水的监管势在必行。三维荧光技术快速、简便且灵敏度高,可以反映有机物组成,其光谱被称为水质指纹。选取某典型半合成青霉素制药废水进行水质指纹特性研究。该废水共有4个主要水纹峰,分别位于激发波长/发射波长为360/445,255/445,275/305和230/300nm附近。在一定浓度范围内,各峰强度与污染物浓度呈现良好的线性关系。该废水的两个峰275/305和230/300nm可能源于产品中间体左旋对羟基苯甘氨酸邓钾盐、产品阿莫西林和水解产物左旋对羟基苯甘氨酸等。pH对水质指纹有明显影响,这显示出某些荧光污染物可能具有酸碱基团。水质指纹能够用于该种抗生素制药废水的监测。
- 汤久凯吴静程澄李中华赵宇菲王士峰王勇军
- 关键词：荧光PH
