基于光谱色谱分析热解温度对沼渣生物炭DOM组成特性的影响

摘要

为探究沼渣基生物炭溶解性有机质(DOM)的组成特性,以厌氧发酵沼渣为原料,在300、400、500、600和700°C热解温度下制备了生物炭,利用紫外-可见光谱、三维荧光光谱以及反相高效液相色谱等手段,研究了生物炭中DOM的组成特性.结果表明:热解温度影响生物炭DOM的组成,随着热解温度的升高,生物炭DOM中溶解性有机碳含量出现大幅降低,由300°C时的33.2 mg/g降至700°C时的0.7 mg/g.生物炭DOM的芳香性和分子量呈先增后减的变化趋势,400°C时其芳香性和分子量最大;在300～500°C热解范围内,生物炭DOM主要与类腐殖质有关,在600～700°C热解温度范围内,生物炭DOM主要是类色氨酸物质;液相色谱分析显示,在254 nm波长处洗脱出4种芳香物质,280 nm波长处洗脱出5种醌基物质,其中4种醌基结构物质赋存在芳香结构中.研究显示,沼渣生物炭DOM的组成与热解温度密切相关,不同的热解温度会影响DOM的芳香性、分子特性、腐殖化程度、亲水性及极性等特征,光谱和色谱分析法可有效表征DOM的不同结构性质.