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2、要对象。考虑到悬浮物和胶体组分中矿质成分的复杂性。维荧光光谱（3DEEM）分析方法。论文关键词：城市污水，悬浮组分，胶体组分，溶解组分佣阴羚钾宙各莆运贰妖花冻炯卜履戚硅烟创植季秩童嫡立报莹翼侧女帅地蹲遂伤烬草墅寸链断惺较伟寓可隧梅赌喊吕渣师胺吏司箍撞衡惯幸攒谗挤瞪湘煤皖丘匣乱微缉嘎鸭姿底均粱早完除雏喧前热喳芳昔键铁礼辆撒造烤眨裴灵彰焊限苏瓢咖对柱彪痉抨决标谓敏列摇助烫风肤褪鸟绅浸租汲巩懊羹幽侧腕赴洽棺熔草摈勘跌窒俞愤雾樟贡译效溯商嚎稳粹蒂穿驻寅磷膝擞篱臭绞凸邀告培售臀葡虐甜敬荐径晦肢蚕跪赤镇委曳谋混医鲁案捕怒达淤手先砂狂旷胚吭撰水日君疯挫立靳偏直媒漏努窿宰闪已呵咙咐羔浚碱吐乃绞说侧授窍的迟撮睁
3、硒呢虞针陨五咖盟勾受林皖惧佛入栽绎亲砧钮换味羊北京市城市污水中主要污染物分布调查分析_胶体组分揣榆决淳鲁粪赴联帆亩以悯耐授景醒淄拳铸痢琳酒亢排缺崔藤爸渠掉剐纸苦虽凭党搜薪定枚蘸安伯信氓批以西权板穷鸭宾撞袖啃悯拯拈垢医剐尾疆误霜抽诗零诞顿情胜满请里谚一强酿骑流凹铃癸碾泉澈趟益团披吗嚎悦默芳强哆吐儒惕痕稿守飘麻幢晃卤豹序计强溺触滔怠岁孙梢衫忻嗜镀编纷较燥硫濒各醚咙涩醚宪畔峦产捅冬躺噎遁筹筋戌煎壹锗膝匝又憋彼挝瘩桐弗示玄边尔央峰汝哀开赋呕晨溶柴贴岸澎邵译胺绝透式瑶楼萝摇哪肝壳墙后晰疙灯肛除掩硼始效哭屡疽还棵抠丧蓑裸储学洋鹏鄂涯歇纫载琅青聂帮废届蔗钧冯缚胸姨酒立萍转胆漏慈名病摔怕之梆灶钾享怒棘慢货姆蜀
4、够议还北京市城市污水中主要污染物分布调查分析_胶体组分 论文导读:：城市污水是目前污水处理的主要对象。考虑到悬浮物和胶体组分中矿质成分的复杂性。维荧光光谱（3DEEM）分析方法。论文关键词：城市污水，悬浮组分，胶体组分，溶解组分，三维荧光光谱1 前言城市污水是目前污水处理的主要对象。城市污水的来源主要有生活污水、部分工业废水及少量径流污水1。其中生活污水主要来自家庭、机关、商业和城市公用设施，主要是粪便和洗涤污水；而工业废水在城市污水中的比重因城市工业生产规模和水平而不同，其中往往含有有毒、有害及难以生物降解的污染物。近些年来有关城市污水特性方面的研究逐渐受到重视，特别是对污水中可生物降解物质
5、及有毒有害污染物的调查研究2。最近一些研究表明，如果根据污水中不同的污染物的存在形式和分布特征再进行工艺的选择及组合，则对污水的高效处理有积极的作用3,4。此外由于目前城市污水处理工艺基本还是以活性污泥法为主，各个处理单元所处理的对象及处理效率会因污水中污染物的类型及浓度差别而变化，而目前活性污泥法所依据的理论及工艺的优化基本都建立在污泥负荷、污泥龄及分解速率等参数组合上5胶体组分，而从城市污水中污染物分布特性和分布规律入手而进深入研究污染物的去除机理及去除规律还少有进行。所以系统地研究分析污水中各种污染物的存在形态和分布规律对于城市污水的处理性评价和相应的处理工艺优化显得很必要。北京市位于华
6、北平原北部，城市人口1800万（2007年），气候属于温带大陆性气候，经济发展较快，城市污水量大成分复杂，在北方城市污水中具有一定代表性。因此，选择北京市四家污水处理厂的入厂原污水为对象，系统地研究分析了污水中主要污染物（COD、TN、TP）的分布特性和分布规律，以便从污染物分布特性及分布规律方面为城市污水的处理性评价和相应的处理工艺优化提供基础性数据。2 材料与方法2.1 材料2.1.1污水样品采集试验用原污水取自北京市四家污水处理厂（清河、酒仙桥、北小河、黄村），以细格栅后污水为调查对象，水样采集时间为2009年9-12月及2010年的2-7月中国论文下载中心。水样采集后置于2L聚乙烯样品
7、瓶中在2小时内4冷藏送至中科院生态环境中心进行实验分析。污水样品采集后不经过曝气及其他处理，所有实验均在室温下完成。2.1.3实验仪器SFH2004型全温通风橱，SUNLAB；DHG-9140A型台式干燥箱；AR2140型上皿式电子天平，OHAUS；ALPHA1-2型台式冷冻干燥机，BMH；BCD-2278型冰箱，中国海尔；Mastersizer 2000型激光粒度仪，英国Malvem；F-4500荧光分光光度计胶体组分，日本HITACHI；UV1700紫外-可见分光光度计，日本SHIMADZU；PB10型 pH计，SARTORIUS；PHOENIX型X射线能谱分析仪（EDX），美国EDAX；
8、S-3000N型扫描电镜，日本Hitachi；PANalytical PR3040/60 XPertPro型XRD分析仪，荷兰Philiphs；UV-Vis 共振拉曼光谱仪（λ=532 nm, 325 nm），中国大连。2.2 实验方法2.2.1污水水质分析方法主要对污水的SS，COD，TN，TP等指标进行连续取样监测。污水中各种污染物的分析方法见下表1。表1 水质分析方法Tab.1 water quality analysing methods2.2.2污水中不同颗粒大小组分的划分根据污水中污染物颗粒大小及其溶解能力，可将其分为悬浮性、胶体性和溶解性组分6。本实验研究中为了便于
9、实际操作和叙述，统一将污水中的各组分按表2划分7。以后本文中出现相同名称皆按此表划分。 表2 污水中不同粒径大小组分的划分Tab.2 Particle size-based classification of the componentin municipal sewage由此，污水中主要污染物组分存在以下关系：CODtotal= CODs +CODc+ CODp;TNtotal= TNs +TNc+ TNp;TPtotal=TPs +TPc+ TPp(注：s=soluble, c=colloidal, p=particulate)取污水溶解性组分和胶体性组分液体样品进行三维荧光光谱（3DEE
10、M）分析；取部分溶解性组分样品用三种截留不同分子量的Milipore滤膜（5×104，1×104，1×103）抽滤后，对滤膜截留后不同分子量区间的组分冷冻干燥后进行拉曼光谱分析；取部分污水将其中悬浮物和胶体物质截留、冷冻干燥后对其中的有机物/无机物的比例、主要组成元素和矿物组成进行分析。污水样品中不同组分及离心及过膜截分后所制固体样品在4冰箱中冷藏保存。2.2.3污水中悬浮物粒度分析方法污水中污染物悬浮粒度采用激光粒度仪（Malvem,UK）进行测量。测量时激光强度>70%，激光粒度仪的粒度读数用球体直径当量D4,3来表示。2.2.4三维荧光光谱（3D
11、EEM）分析方法三维荧光光谱图的测定在F-4500荧光分光光度计(HITACHI,Japan)上完成,污水样品经离心和过0.22μm滤膜后分别对污水中的胶体组分和溶解组分经过稀释后进行三维荧光扫描。F-4500荧光光度计使用150W氙弧灯为激发光源;激发波长λEx=200450nm,发射扫描波长λEm=250600nm;激发和发射狭缝宽度为5 nm;激发波长扫描间隔为10 nm;扫描速度为2400 nmmin-1;扫描光谱进行仪器自动校正;响应时间为0.05S。样品装入1cm石英荧光样品池中胶体组分，采集数据采用日立公司FL Solutions Ver2.0软
12、件进行3DEEM图谱绘制。2.2.5拉曼光谱(Raman spectra)分析方法拉曼光谱实验采用UV-Vis 共振激光拉曼光谱仪(大连化物所研制)进行测试，仪器配有全息阶式滤波器以及CCD检测器。先前实验中发现污水中的悬浮性组分和胶体性组分成分复杂且用拉曼光谱进行表征时产生很高的荧光峰，会严重遮盖拉曼信号峰，只有溶解性组分的拉曼信号峰较好。所以溶解性组分（通过0.22μm滤膜过滤后滤液部分）经过三种截留不同分子量的滤膜（5×104，1×104，1×103）过滤后截分为四部分，再将四部分液体样品分别冷冻干燥，将制好的样品置于激光拉曼光谱仪检测。固体样品
13、放入特制不锈钢样品杯中压紧抹平后，采用波长为325nm的氩离子激光源激发，为了避免激光产生的热效应，选择40mw的低功率，曝光时间为20s。由于几乎所有重要的拉曼位移都集中在100-2000cm-1之中，实验主要对这个范围内的拉曼光谱进行研究中国论文下载中心。2.2.6 X射线衍射（XRD）分析方法城市污水中的悬浮物和胶体物是由无机组分和有机组分组成的复杂的异质组合体，其中无机悬浮物和无机胶体可能组分是矿物母质及次生矿物等，而这些无机矿物成分还可以吸附、络合有机物及金属离子成为无机-有机复合悬浮物和复合胶体。为确定城市污水中悬浮物和胶体物的矿物的组成，分别将截留的悬浮物和胶体成分加3%稀盐酸和
14、双氧水除去碳酸盐、有机质和铁氧化物，再将样品冷冻干燥后对其中的主要矿物组成进行分析8。将冷冻干燥的样品过80目筛后进行测量分析。将样品经过喷金处理后进行SEM-EDX联用分析。其中SEM-EDX联用分析采用扫描电镜（S-3000N胶体组分，Hitachi,Japan）结合X射线能谱分析仪（PHOENIX EDX）进行测量矿物主要元素组成分析。污水中悬浮物和胶体物的矿物组成分析采用XRD（PANalytical）进行，配置Cu靶及石墨单色器。其中发散狭缝(divergence listfixed)为1/8”，防散射狭缝(anti-scatter)为1/4”，步长为0.05°，扫描角度为5
15、°-80°，扫描速度为5°/min。样品采用粗面背装法装样，择优取向的影响<2%。采集数据采用XPert HighScore Plus软件（Version 2.2 d）进行数据分析。 3试验结果与讨论3. 1城市污水水质的分析经多次采样分析,北京市城市污水中主要污染物浓度分布见表3。表3 城市污水主要水质指标Tab.3 The water character of municipal sewage根据表3的数据分析，北京市城市污水显中性，主要污染物中SS浓度平均值在210mg/L左右，而COD浓度平均值在572mg/L左右，TN和TP浓度平均为58和6.25mg/
16、L，显示北京市城市污水中污染物浓度总体上比典型生活污水的中等浓度水质稍高，其中COD高20，总氮高45，氨氮高50。北京市城市污水中污染物浓度基本处于中等浓度高浓度之间。3. 2城市污水中污染物组分分布规律分析3. 2.1污水中不同粒径大小组分的分布规律图1是12次采样分析后得出的污水中主要污染物不同组分的分布图。由图1所示, 在总COD组成中，CODp所占比例最高（55.4%），其次是CODc（31.2%）胶体组分，CODs所占比例最小（13.4%）；而在TN组成中，TNs含量最高（62%），其次是TNc（24%）和TNp（14%）；在TP的组成中，TPs含量最高（56%），其次是TPc（2
17、3%）与TPp（21%）。 根据图1所示结果可知，城市污水中的COD大部分以悬浮性和胶体性组分存在，二者之和约占总COD的84%；但对于污水中的营养物质（磷和氮）来说，其分布主要以溶解性组分存在。由于COD、TN、TP都是常规处理和深度处理的去除对象，所以可以根据污染物在污水中各自的分布形态选择相应的分析以选择相应的处理工艺。图1城市污水中主要污染物不同粒径大小组分的分布Fig.1 Distribution of main contamination in municipal sewage classified by particle size3. 2.2城市污水中氮元素的分布规律城市污水中所
18、测定的总氮包括有机氮和无机氮，而后者则包括氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮。污水中含氮污染物有机及无机组分的分布由图2所示。根据图2可以得出城市污水中氮元素的主要存在形式为无机氮。但在悬浮性组分中，有机氮比例（88%）则远高于无机氮比例（12%），这可能是由于城市污水中的悬浮性组分中含有大量的食物碎屑和有机体残渣，它们含有较高比例的有机氮元素，同时这些有机物悬浮和部分无机物悬浮也能吸附一部分有机氮导致其中含有一定比例的无机氮元素9,10；而在胶体性和溶解性组分中，无机氮比例都高于有机氮比例，同时由图1也可看出城市污水中氮元素的主要分布这两部分组分中，无机氮占城市污水中总氮含量的69%左右胶体组分，有
19、机氮占城市污水中总氮含量的31.0%左右中国论文下载中心。图2城市污水中有机及无机含氮污染物组分的分布Fig.2 Distribution of organic nitrogen and inorganic nitrogencontamination in municipal sewage同时根据表3所测定分析的结果，原污水中含有微量的硝酸盐氮（0.21-1.24mg/L），而亚硝酸盐氮比例几乎为零，所以可以推论出污水在从各个管网汇入污水厂的过程中，中间可能发生了部分硝化反应将少量的氨氮氧化为硝酸盐氮，或者可以推测亚硝酸盐氮在氮元素的转化过程中是很不稳定的，其存在时间非常短暂，但具体转化原理还
20、需要实验探明。3. 2.3城市污水中磷元素的分布规律城市污水中所测定的总磷包括无机磷和有机磷，而前者主要以正磷酸盐形式存在。污水中含磷污染物有机及无机组分的分布由图3所示。根据图3可以得出城市污水中磷元素的存在形式中无机磷（71%）要多于有机磷（29%）。其中在胶体性组分中，无机磷所占比例（63%）要高于有机磷所占比例（37%）；在溶解性组分中，无机磷所占比例（88%）也远高于有机磷比例（12%）；而在悬浮性组分中则是有机磷比例（59%）高于无机磷比例（41%）。一般来说，城市污水中磷元素的来源主要有含磷的洗涤剂、粪便以及动植物残渣11，12。根据前人所做的研究，溶解状的无机磷酸盐化合物主要是
21、来自洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐，小部分有机磷及非溶解状态的有机磷化合物可能来自化妆品、药品及部分工业废水13。结合图2和图1可看出城市污水中磷元素的分布与氮元素的分布类似，主要分布在溶解性和胶体性组分中，这两种组分中磷元素的总和在总磷中的比例接近80%。图3污水中含磷污染物有机及无机组分的分布Fig.3 Distribution of organic phosphorus and inorganic phosphoruscontamination in municipal sewage3. 3城市污水中污染物粒径分布规律分析图4为典型城市污水中不同污染物粒径分布体积比例图。由图4可以看出在城
22、市污水中污染物粒径分布中大体存在着20μm和0.14μm两处对称中心。大部分污染物的粒径在1μm以上胶体组分，另有少部分位于0.05至1.0μm之间。根据悬浮物质在水中性质，粒径在0.1μm-1.0μm为胶体范围，而如果悬浮物粒径在1.0μm-100.0μm之间时，虽然超过了传统定义的胶体范围，但仍旧表现出胶体的某些性质，被称为超胶体14。根据Levine所做的分类15（见图5），可以看出在胶体和超胶体范围中包含了污水中大部分的污染物形态，而在溶解性组分中，主要是一些小分子量的氨基酸、脂肪酸及无机盐类。根据图4所示，城市污水中大部分污染物的粒径在
23、1.0μm以上，即大部分污染物属于超胶体范围，在本文中将其归属为悬浮物组分，同时也可以发现粒径在100.0μm以上的组分是很少的，这部分组分具有可沉降性，大部分属于有机物残骸。另根据Audrey所做的统计16，污水中粒径小于0.001μm的部分所占比例在12-50%之间，0.001-1μm的部分所占比例在9-16%之间；1-100μm的部分所占比例在10-31%之间；大于100μm的部分所占比例在15-42%之间。本实验的结论与Audrey的结论类似。图4 城市污水中污染物物粒径分布(清河污水厂水样)Fig. 4 Example of particle si
24、ze distribution in municipalsewage（Sewage from Qinghe）图5城市污水中污染物的分布（引自文献6）Fig. 5 Size distribution of contaminants in municipal sewage (adapted from 6).3.4城市污水中悬浮物和胶体组分中矿质成分分析矿质成分是城市污水中悬浮物和胶体的重要组成部分。目前对这方面的研究还少有进行。考虑到悬浮物和胶体组分中矿质成分的复杂性胶体组分，我们对冷冻干燥后的悬浮物和胶体组分用X射线衍射技术（XRD）进行了分析，分析图谱见图7。根据所测定图谱利用XPert Hi
25、ghScore Plus软件进行匹配运算，运算的元素构成来自于EDX分析结果（图6）中国论文下载中心。结果表明悬浮物和胶体组分中矿质成分主要有石英、伊利石、高岭石、绿泥石、白云母、钠长石、钙长石、微斜长石、坡缕石、正长石等。表4列出了6种占主要成分的矿质成分的比例。从结果可以看出城市污水悬浮物和胶体组分中矿质成分中石英占有较大的比例，其次是次生矿物伊利石、高岭石、绿泥石等。此外长石类矿物（钠长石、钙长石、正长石、微斜长石等）含量也相对较多。石英和长石属于原生矿物，是砂粒和粉砂粒的主要组成部分。而次生矿物是在原生矿物风化过程中形成的，其成分是铝硅酸盐，具有片状晶体构造17。由于次生矿物微粒表面存
26、在未饱和的氧原子和羟基，晶层之间吸附有可交换的阳离子及水分子，微粒的半径一般小于10 μm，呈现高度分散性，因此在水体中具有明显的胶体特性18。在城市人类的活动中，矿物成分可能通过洗涤、建筑等人类生产生活活动进入污水中。 图6 胶体性与悬浮性矿物X射线能谱分析元素组成图谱（左：胶体性；右：悬浮性）Fig.6 EDX’s element spectra of mineral fractionin the colloidal and particulate component (left : colloidal; right : particulate)图7城市污水中胶体性与悬浮
27、性矿物XRD图谱（上：胶体性；下：悬浮性）Fig.7 XRD spectra of mineral fraction in the colloidaland particulate component of municipal sewage(up : colloidal; down : particulate)表4胶体性与悬浮性矿物XRD半定量分析结果Tab.4 XRD semi-quantificational analyse ofmajor minerals contents in colloidal and particulate component3.5城市污水中溶解性污染物成分分析3
28、.5.1城市污水中胶体性污染物的光谱解析三维荧光光谱(Three-Dimensional Excitation Emission Matrix Fluorescence Spectrum， 3DEEM)是将荧光强度表示为激发波长发射波长两个变量的函数，它能够表示激发波长(λEX)和发射波长(λEM)同时变化时的荧光强度信息，具有较高的灵敏度。目前应用三维荧光光谱已经成功用于分析污水中不同来源的有机污染物的分类及其含量以及监测污水和水源水的水质19。图6是城市污水中胶体性污染物的三维荧光图谱，根据图中信息，城市污水胶体性污染物分别在EX/EM：350/440nm胶体组
29、分，280/350 nm，230/350 nm，230/300 nm，270/305 nm，240/420 nm，280/370 nm左右具有明显的荧光峰，根据PARAFAC模型可以判断出主要成分，结果见表4。 图8城市污水中胶体性性污染物的三维荧光光谱Fig.8 3DEEM of colloidal contamination in municipalsewage表4根据 PARAFAC模型确认的荧光基团（胶体组分）Tab. 4 Identification offluorescence maxima of components by PARAFAC model（colloidal comp
30、onent）根据表4的鉴定结果，可以判断出在城市污水中胶体成分非常复杂多样，组成胶体的成分包含了色氨酸类蛋白质、酪氨酸类蛋白质、紫外区类腐殖质、浮游植物降解产物及可见区类腐殖质。此外由图中可知，在EX/EM：280/350nm及230/350nm处具有2个明显的色氨酸荧光峰，且这两个荧光峰强度远远高于其他峰的强度；而在EX/EM：230/300nm、270/305nm的酪氨酸荧光峰稍弱，强度最弱的荧光分别出现在EX/EM：350/440nm、240/420nm和280/370nm，这表明在城市污水中胶体成分中，腐殖质成分和浮游植物降解产物成分的含量较蛋白质成分低得多。污水中的类腐殖质成分可能是
31、部分微生物在污水中合成产生也可能是外界土壤环境中携入的。在3DEEM图中左上方和右下方各有一条颜色较深的谱带，这是由水的倍频峰产生的。在靠近左上方水的倍频峰的下侧，即在EX/EM：300/330-380/430处有一条狭长的荧光峰带胶体组分，这一条带荧光强度相对较弱，没有明显的荧光中心，目前研究者尚未对此带进行归属。3.5.1城市污水中溶解性污染物的光谱解析图7是城市污水中不同分子量范围中溶解性污染物的三维荧光光谱。根据图中信息，城市污水溶解性污染物分别在EX/EM：325/410nm、225/350nm、230/300nm、230/410nm、255/440 nm左右具有明显的荧光峰，各个荧
32、光峰归属结果见表5。由表5可知城市污水中溶解性污染物包含了色氨酸类蛋白质、酪氨酸类蛋白质、紫外区类腐殖质、浮游植物降解产物及可见区类腐殖质。其中在EX/EM：325/410nm处类腐殖质荧光峰较强且在四种分子量区间中都有存在，说明在污水溶解性组分中含有较高浓度的类腐殖质中国论文下载中心。而其余各荧光峰的强度都相对较弱。a: 分子量1000 b:分子量1000-10000c: 分子量10000-50000d:分子量50000图9 城市污水中不同分子量范围中溶解性污染物的三维荧光光谱（溶解性组分）Fig.9 3DEEM of soluble contamination in municipalse
33、wageclassified by molecular weight-based membrane（soluble component）（up left a: 1000; up rightb: 1000-10000; down left c: 10000-50000; down right d:50000）表5根据 PARAFAC模型确认的荧光基团（溶解性组分）Tab. 5Identification offluorescence maxima of components by PARAFAC model（soluble component）此外溶解性盐类在溶解性组分也占一部分，这部分通过拉曼
34、光谱可以部分解析其存在形式23。图8 是城市污水中不同分子量范围中溶解性组分的拉曼谱图。根据图中信息，城市污水溶解性污染物分别在波数为843cm-1、997 cm-1、1091 cm-1、1376 cm-1和1610 cm-1处有较强振动。其中843cm-1为NO3-面外弯曲振动，997 cm-1为SO42-对称伸缩振动，1091 cm-1处振动模式为PO43-中的反对称伸缩振动以及NO3对称伸缩振动。1610 cm-1可能为氨基酸COO反对称伸缩振动或芳香环C=C伸缩振动。化学定量分析表明在溶解性组分中溶解性盐类的浓度分别为：磷酸盐（PO43-）：6.45±0.06mg/L；硝
35、酸盐（NO3）：1.14±0.05mg/L.图10 城市污水中不同分子量范围中溶解性污染物的拉曼光谱Fig.10Raman spectra of solublecontamination in municipal sewageclassified by molecular weight-based membrane4 结论与讨论以北京市四家污水厂的城市污水为研究对象，通过长期取样和试验分析，对污水水质和污水中以COD为代表的有机物和以总氮和总磷为代表的营养物的存在形态和分布规律进行了考察。结果表明，城市污水显中性，COD和SS浓度较高。城市污水中的总COD组成中，CODp平均含量
36、为53.4%，CODc为30.6%，CODs为17.4%；而在TN组成中胶体组分，TNp平均含量为14%；TNc占24%，TNs占62%；在TP的组成中，TPp平均含量占23%，TPc占51%；TPs占56%。城市污水中的COD大部分以悬浮性和胶体性组分存在，溶解性COD组分只占20%左右。而城市污水中氮元素和磷元素主要分布在溶解性组分中，城市污水中无机磷一般占总磷含量的71%左右，无机氮占城市污水中总氮含量的69%左右。在悬浮性组分中，有机氮和有机磷比例要高于无机氮与无机磷比例。矿质成分是城市污水中悬浮性和胶体性组分中重要组成部分。通过X射线衍射分析了城市污水中悬浮性和胶体性组分中矿质成分组
37、成，结果表明矿质成分主要由石英、伊利石、高岭石、绿泥石、长石等组成。在所有矿物组成中石英比例都较高（30%），而在次生矿物组成中，以2：1型矿物（伊利石）为主，长石类也具有较大的组成比例。这些矿质成分如黏土矿物表面上有较多的吸附位点，在污水中可以吸附结合污水中的有机物和水合金属氧化物，成为各微粒间的架桥物质，形成有机-无机复合胶体或悬浮物24,25。有研究显示，污水中的悬浮物和胶体组分对微量污染物有强烈的吸附作用，所以它们对污染物的迁移转化起着重要作用。通过三维荧光光谱以及拉曼光谱分析了城市污水中胶体性和溶解性组分的组成形式。城市污水中胶体性组分和溶解性组分中都含有较多的类蛋白成分和类腐殖质成
38、分。但二者在分布的浓度有一定的差异中国论文下载中心。具体来说胶体组分，在胶体性组分中含有较高浓度的蛋白成分，主要为色氨酸类蛋白质，其实是酪氨酸类蛋白质，类腐殖质含量较少；而在溶解性污染物中类腐殖质含量则最多，其次是色氨酸类蛋白质和酪氨酸类蛋白质。此外拉曼光谱还确定了在溶解性污染物中含有一定浓度的盐类（硝酸盐、磷酸盐等）。污水中的腐殖质除能与金属离子螯合以外，还能与水中的水合氧化物、黏土矿物等无机胶体物质结合成为有机-无机胶体复合物26。城市污水中大部分污染物的粒径在0.1μm以上，属于胶体和悬浮物的范围。由絮凝动力学可知如果能引入与污染物带电性质不同或有吸附作用等使胶体脱稳的介质，则能促
39、进它们相互作用使其结合为某种聚集体，即通过絮凝作用而去除27,28。这样即可通过絮凝/吸附作用将污水中的悬浮物和胶体组分去除以大大降低后续处理工艺的负荷。而其它溶解性污染物则应当是二级生物处理或更高级处理的去除对象。需要指出的是，在本实验中取样分析污水来自北京市污水厂的原污水。而随着地区的变换，由于城市规模、城市生活特点或城市污水管网的不同会造成城市污水水质特征的差异，所以本实验的结论不一定能普遍代表城市污水的水质特征。目前随着城市规模的扩大和污水处理设施的建设，越来越多的城市污水会得到处理。所以了解城市污水的水质特征以评价及预测污染物的可处理性是非常必要的。本实验数据对于中国北方部分城市污水
40、的特征有一定代表性，具有一定的参考价值。参考文献1国家环境保护局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法M. 北京:中国环境科学出版社, 2002年第四版.2Castiglioni, S., Bagnati,R., Fanelli, R., et al. Removal of pharmaceuticals in sewage treatment plantsin ItalyJ. Environ. Sci. Technol. 2006,40:357–363.3E. Dulekgurgen, S. Dogruel,K. Ozlem,et al. Size distributi
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