堆肥中亲水性有机物还原容量表征及影响因素研究

还原容量(RC)是衡量水溶性有机物(DOM)还原特性的重要指标.分别取未腐熟和腐熟后筛分的堆肥样品提取DOM并分离亲水性组分(HyI)作为电子供体及电子穿梭体,以3种不同形态的铁作电子受体测定其还原容量.结果表明,对于3种形态的电子受体Fe2(SO4)3,Fe(NO3)3和柠檬酸铁(FeCit),腐熟筛分后HyI的还原容量值分别为15.88,13.41和51.45mmole-/molC,均大于未腐熟阶段的HyI还原容量值13.45,11.77和43.16mmole-/molC.同时还发现不同电子受体对HyI的还原能力影响明显,FeCit条件下测得的RC值明显高于在Fe2(SO4)3和Fe(NO3)3条件下的RC值.而且HyI的微生物还原容量低于本底还原容量.通过紫外-可见光谱特征值(包括SUVA254和SUVA280)、特征值比值(包括A250/A365和A465/A665)及面积积分比值分析发现,芳香族、不饱和共轭双键结构、芳化度和有机质分子量都会对HyI氧化还原能力产生影响;结合三维荧光光谱体积积分值及百分比分析发现,类腐殖质(包括类富里酸和类胡敏酸)相对含量是HyI还原容量主要影响因素.本研究为科学表征亲水性组分的氧化还原特性、揭示其在堆肥体系污染物降解转化中的作用提供了科学依据.