差分吸收光谱-高斯拟合法研究富里酸质子化

来源：中国环境科学杂志2017年第12期北京时间：

作者：宋凡浩, 吴丰昌, 冯伟莹, 王国静, 陈曲, 喻文强, 雷啟焘, 白英臣

单位：1. 中国环境科学研究院, 环境基准与风险评估国家重点实验室, 北京 100012;2. 中国海洋大学, 海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室, 山东 青岛 266100;3. 南昌大学资源环境与化工学院, 江西 南昌 330031

摘要：利用紫外-可见吸收光谱差分法结合高斯多峰拟合法研究了土壤富里酸在水溶液中的质子化特性.在pH 3.0~11.0范围内，富里酸差分吸收光谱在235，320，280，360nm处出现特征波峰，并拟合得到6类高斯峰（R2>0.983）：A0（211.19nm）、A1[（238.62±1.13）nm]、A2[（274.78±1.50）nm]，A3[（308.31±3.74）nm]，A4[（353.72±3.67）nm]，A5[（419.44±1.64）nm]和A6[（389.82±2.57）nm].高斯峰A1~A6位置和宽度变化程度分别为3.18~10.50nm（σ=1.13~3.74nm）和3.36~19.08nm（σ=1.33~9.54nm）.高斯峰A1、A2、A5和A6位置受pH值影响的变化程度（3.18~5.50nm）小于高斯峰A3和A4位置变化程度（10.50~10.13nm）；高斯峰A1和A2宽度受pH值影响的变化程度（3.36~8.49nm）小于高斯峰A3~A6宽度变化程度（10.86~19.08nm）.高斯峰A1~A3分别与酚羟基、羧基和酚羟基发色团有关；高斯峰A4~A6与分子构型构象的变化有关，受分子电荷转移和发色团相互作用的影响.差分吸收光谱的特征波峰的差分吸光度△A（235）、△A（280）、△A（320）和△A（360）与pH值均存在显著性正相关关系（R2=0.855~0.995）.ln△A（360）可用来反映高斯峰A4随pH值的变化情况（R2=0.938）.结果表明，差分吸收光谱法可用于研究水体中痕量富里酸质子化特性，为探究溶解性有机质与环境污染物之间的结合机理提供依据.

关键词：富里酸,质子化,差分吸收光谱,高斯峰

基金资助：国家自然科学基金资助项目（41521003，41630645，41173084，41573130）；北京市自然科学基金资助项目（8162044）