抗酸化微生物復(fù)合菌系對餐廚垃圾堆肥腐殖質(zhì)組分光譜學(xué)性質(zhì)的影響
發(fā)布時(shí)間：2021-08-26 14:08
抗酸化微生物復(fù)合菌系（AAMC）通過多種耐酸、嗜酸微生物的協(xié)同作用,在克服由于酸化抑制導(dǎo)致的餐廚垃圾堆肥發(fā)酵崩潰問題方面效果顯著,接種AAMC可明顯加速有機(jī)物質(zhì)降解。然而生物堆肥存在有機(jī)物徹底降解和碳重新固定（形成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)類物質(zhì)）兩種途徑,有機(jī)質(zhì)降解與腐殖質(zhì)形成具有互動(dòng)關(guān)系,為腐殖質(zhì)形成提供原材料。為探究接種AAMC對餐廚垃圾堆肥腐殖質(zhì)品質(zhì)的影響,采用樹脂柱法進(jìn)行腐殖質(zhì)分組,分別研究接種AAMC對富里酸、親水性組分和胡敏酸3個(gè)組分分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和穩(wěn)定性的影響。設(shè)接種組（AAMC）、加堿組（MgO和K2HPO4）和自然堆肥組3個(gè)處理,采用三維熒光技術(shù)（EEM）結(jié)合兩種定量表征方法區(qū)域體積積分（FRI）和平行因子分析（PARAFAC）,實(shí)現(xiàn)對富里酸、親水性組分和胡敏酸3個(gè)組分光譜學(xué)性質(zhì)定量表征的準(zhǔn)確性和完整性。FRI結(jié)果顯示,堆肥結(jié)束后3個(gè)腐殖質(zhì)組分中表征簡單分子結(jié)構(gòu)組分例如羧基或蛋白源結(jié)構(gòu)區(qū)域的Pi,n值均降低,接種組降低幅度顯著大于對照組,降低幅度大小排序?yàn)?接種組>加堿組>對照組。表征高芳香度和縮聚程度...
【文章來源】：光譜學(xué)與光譜分析. 2019,39(11)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
不同處理堆肥前后富里酸三維
圖３平行因子模型識(shí)別的富里酸（ａ）、親水性組分（ｂ）和胡敏酸（ｃ）熒光組分ＥＥＭ圖Ｆｉｇ．３ＥＥＭｓｐｅｃｔｒａｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆＦＡ（ａ），ＨｙＩ（ｂ）ａｎｄＨＡ（ｃ）ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅＰＡＲＡＦＡＣｍｏｄｅｌ圖４富里酸（ａ）、親水性組分（ｂ）和胡敏酸（ｃ）熒光組分Ｆｍａｘ比例Ｆｉｇ．４ＴｈｅＦｍａｘｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆＦＡ（ａ），ＨｙＩ（ｂ）ａｎｄＨＡ（ｃ）與對照組相比，加堿組對色氨酸類物質(zhì)降解和腐殖質(zhì)類物質(zhì)合成也具有較明顯的促進(jìn)作用。２．２．２親水性組分親水性組分是典型的非均質(zhì)性化合物，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)在不同堆肥階段具有明顯區(qū)別，在餐廚垃圾堆肥過程中對親水性組分熒光特性的定性或定量表征很少。由圖１（ｂ）可見，堆肥原料ＥＥＭ圖展示了Ｔ１和Ｔ２兩個(gè)熒光峰，此二峰分別代表可溶性微生物副產(chǎn)物和芳香性蛋白類物質(zhì)［８］，堆肥結(jié)束后，對比于堆肥原料對照組和加堿組Ｔ１峰強(qiáng)度明顯降低，而Ｔ２峰強(qiáng)度變化不大，但值得注意的是，Ｔ２峰位置發(fā)生了明顯的藍(lán)移現(xiàn)象，此時(shí)Ｔ２代表酪氨酸物質(zhì)，出現(xiàn)上述現(xiàn)象的可能原因是堆肥原料Ｔ１和Ｔ２高的峰強(qiáng)度掩蓋了原本就存在的酪氨酸峰（約位于Ｅｍ：３００ｎｍ），隨著堆肥進(jìn)程色氨酸等蛋白（峰位于Ｅｍ：３５０ｎｍ）逐漸被降解，酪氨酸峰被暴露出來。在接種組，Ｔ１和Ｔ２已經(jīng)變?yōu)榧绶澹鍙?qiáng)度大幅降低，說明此
接種組（２６５．７５％）＞加堿組（１８３．４０％）＞對照組（１１０．１０％），ＰⅡ，ｎ和ＰⅣ，ｎ降低幅度總和排序?yàn)椋航臃N組（１５４．６６％）＞加堿組（１２４．２６％）＞對照組（８６．７５％）。與堆肥原料相比，除對照組ＰⅠ，ｎ升高外，接種組與對照組ＰⅠ，ｎ都降低。以上結(jié)果佐證了富里酸部分結(jié)果，接種ＡＡＭＣ顯著促進(jìn)酪氨酸、色氨酸和可溶性微生物副產(chǎn)物等易降解物質(zhì)的降解和胡敏酸類物質(zhì)的合成。與富里酸類似，ＰⅢ，ｎ在３個(gè)處理堆肥前后變化不太明顯，原因可能是富里酸是生成胡敏酸的過渡物質(zhì)，其不斷被生成和轉(zhuǎn)化，通常處在一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。圖５不同處理堆肥前后親水性組分三維熒光光譜區(qū)域體積積分比例Ｆｉｇ．５ＴｈｅｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＨｙＩｅｘｔｒａｃｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｃｏｍｐｏｓｔｐｒｏｄｕｃｔｓｆｒｏｍｄｉｆ－ｆｅｒｅｎｔｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ不同處理堆肥親水性組分ＥＥＭ圖通過平行因子分析獲得３個(gè)熒光組分，見圖３（ｂ）。組分１，２和３分別代表短波長胡敏酸物質(zhì)，色氨酸類物質(zhì)和酪氨酸類物質(zhì)。圖４（ｂ）展示了不同處理堆肥前后３個(gè)熒光組分得分所占比例，堆肥初始原料中，Ｆｍａｘ２占主要比例（９１．７６％），Ｆｍａｘ１（１．５４％）和Ｆｍａｘ３（６．７０％）所占比例很低，堆肥結(jié)束后，３個(gè)處理堆肥熒光組分得分所占比例發(fā)生了明顯變化，
本文編號：3364383
【文章來源】：光譜學(xué)與光譜分析. 2019,39(11)北大核心EISCICSCD
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
不同處理堆肥前后富里酸三維
圖３平行因子模型識(shí)別的富里酸（ａ）、親水性組分（ｂ）和胡敏酸（ｃ）熒光組分ＥＥＭ圖Ｆｉｇ．３ＥＥＭｓｐｅｃｔｒａｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆＦＡ（ａ），ＨｙＩ（ｂ）ａｎｄＨＡ（ｃ）ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅＰＡＲＡＦＡＣｍｏｄｅｌ圖４富里酸（ａ）、親水性組分（ｂ）和胡敏酸（ｃ）熒光組分Ｆｍａｘ比例Ｆｉｇ．４ＴｈｅＦｍａｘｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆＦＡ（ａ），ＨｙＩ（ｂ）ａｎｄＨＡ（ｃ）與對照組相比，加堿組對色氨酸類物質(zhì)降解和腐殖質(zhì)類物質(zhì)合成也具有較明顯的促進(jìn)作用。２．２．２親水性組分親水性組分是典型的非均質(zhì)性化合物，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)在不同堆肥階段具有明顯區(qū)別，在餐廚垃圾堆肥過程中對親水性組分熒光特性的定性或定量表征很少。由圖１（ｂ）可見，堆肥原料ＥＥＭ圖展示了Ｔ１和Ｔ２兩個(gè)熒光峰，此二峰分別代表可溶性微生物副產(chǎn)物和芳香性蛋白類物質(zhì)［８］，堆肥結(jié)束后，對比于堆肥原料對照組和加堿組Ｔ１峰強(qiáng)度明顯降低，而Ｔ２峰強(qiáng)度變化不大，但值得注意的是，Ｔ２峰位置發(fā)生了明顯的藍(lán)移現(xiàn)象，此時(shí)Ｔ２代表酪氨酸物質(zhì)，出現(xiàn)上述現(xiàn)象的可能原因是堆肥原料Ｔ１和Ｔ２高的峰強(qiáng)度掩蓋了原本就存在的酪氨酸峰（約位于Ｅｍ：３００ｎｍ），隨著堆肥進(jìn)程色氨酸等蛋白（峰位于Ｅｍ：３５０ｎｍ）逐漸被降解，酪氨酸峰被暴露出來。在接種組，Ｔ１和Ｔ２已經(jīng)變?yōu)榧绶澹鍙?qiáng)度大幅降低，說明此
接種組（２６５．７５％）＞加堿組（１８３．４０％）＞對照組（１１０．１０％），ＰⅡ，ｎ和ＰⅣ，ｎ降低幅度總和排序?yàn)椋航臃N組（１５４．６６％）＞加堿組（１２４．２６％）＞對照組（８６．７５％）。與堆肥原料相比，除對照組ＰⅠ，ｎ升高外，接種組與對照組ＰⅠ，ｎ都降低。以上結(jié)果佐證了富里酸部分結(jié)果，接種ＡＡＭＣ顯著促進(jìn)酪氨酸、色氨酸和可溶性微生物副產(chǎn)物等易降解物質(zhì)的降解和胡敏酸類物質(zhì)的合成。與富里酸類似，ＰⅢ，ｎ在３個(gè)處理堆肥前后變化不太明顯，原因可能是富里酸是生成胡敏酸的過渡物質(zhì)，其不斷被生成和轉(zhuǎn)化，通常處在一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。圖５不同處理堆肥前后親水性組分三維熒光光譜區(qū)域體積積分比例Ｆｉｇ．５ＴｈｅｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＨｙＩｅｘｔｒａｃｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｃｏｍｐｏｓｔｐｒｏｄｕｃｔｓｆｒｏｍｄｉｆ－ｆｅｒｅｎｔｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ不同處理堆肥親水性組分ＥＥＭ圖通過平行因子分析獲得３個(gè)熒光組分，見圖３（ｂ）。組分１，２和３分別代表短波長胡敏酸物質(zhì)，色氨酸類物質(zhì)和酪氨酸類物質(zhì)。圖４（ｂ）展示了不同處理堆肥前后３個(gè)熒光組分得分所占比例，堆肥初始原料中，Ｆｍａｘ２占主要比例（９１．７６％），Ｆｍａｘ１（１．５４％）和Ｆｍａｘ３（６．７０％）所占比例很低，堆肥結(jié)束后，３個(gè)處理堆肥熒光組分得分所占比例發(fā)生了明顯變化，
本文編號：3364383
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