DOM光致生成活性物种的性能及其影响因素开题报告

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1. 研究目的与意义

溶解性有机质DOM（dissolved organic matter，DOM）可以影响水环境的各项理化性质以及参与水环境中的物质循环，在水生生态系统中参与污染物的迁移转化及生物降解行为，对水环境质量和水生植物的繁殖，如水体的富营养化等有显著意义。因此DOM的来源分布以及相关性质一直是环境专业学者们的热门研究领域。DOM光照下化学性质较为活跃，紫外可见吸收光谱和三维荧光光谱是研究DOM光学性质的两个热门研究手段。DOM作为含有发色团的光敏剂，在太阳光的作用下，可以产生活性氧物种，而活性氧物种可以与水体中的污染物产生氧化反应，起到降解污染物的作用。本题致力于研究溶解性有机质光致生成的活性物种是如何发挥其效用与水环境中污染物发生作用。

2. 国内外研究现状分析

通过比较学习发现，对DOM来源监测及其光致生成的活性物种性质影响的探索是国内环境类科研实验的热门领域，但是相关研究大多集中于前两者，关于后两者的研究相对来说较为冷门，特别是DOM光致生成活性物种的性能这一部分。如胡琼丹等运用三维荧光光谱和紫外-可见光谱等手段分析了秋季太湖周边不同入湖水源（河水、雨水、污水处理厂水、直排生活污水）中DOM的组成和来源，及对太湖DOM的影响，隋志男等采用三维荧光光谱技术结合荧光区域积分( FＲI) 分析法研究七星湿地水体中溶解性有机物( DOM) 荧光特性，分析了DOM组成、腐殖化程度、污染来源等与其他水质指标之间的相关性。Boyle等学者的研究表明芳香酮类/醛等电子受体和取代酚类的强电子供体对于DOM的光化学活性起主导作用。Li 等研究 表明磺胺嘧啶(Sulfonamides)与 3DOM* 之间先发生电 子转移，接着通过质子转移生成磺胺嘧啶自由基，随后进行脱磺酸基、水解和聚合等一系列降解过程。 Chen 等研究发现3DOM* 与治疗心脏病的药物噻吗心 安(Timolol)的氨基之间存在电子转移，致使侧链的 CO 键断裂和六元环的氧化，这是噻吗心安在环境 水体中的重要消除途径。Janssen等研究发现 3DOM* 是促使色氨酸(Tryptophan)光氧化降解的重要活性物种，其贡献率占 50%~70%，贡献大小与 DOM 的浓度 和来源有密切关系[46]。Peterson 等对天然水体中 1O2 进行了表征，建立了 CDOM 的参数(如 300 nm 吸光度和 DOC)与 1O2 的生 成速率的关系，并研究了 Superior 湖的 1O2 量子产率 和稳态浓度的时间空间分布。

3. 研究的基本内容与计划

1）研究不同dom（nom、fa和ha）的光学特征；

（2）研究不同光源对dom光致生成活性物种的性能的影响；

（2）研究不同ph对dom光致生成活性物种的性能的影响。

4. 研究创新点

本题不但着力于研究不同DOM的光学特性，而且重点推进由不同光源和不同溶液pH对DOM光致生成活性物种性能的影响，填补国内对这两方面研究不足所带来的缺损。