微藻生物炭溶解有机质对铜环境行为的影响机制：光谱响应与吸附能力的综合解析

　　本文创新性地结合多种光谱技术（EEM-PARAFAC、SF-2DCOS、MW2DCOS）与统计模型（PLS-SEM、随机森林分析），系统揭示了不同热解温度（200-600℃）和提取溶液条件下微藻生物炭溶解有机质（MBDOM）与Cu(II)的结合机制。研究发现Cu(II)通过直接/间接猝灭效应与MBDOM荧光组分发生异质性结合，富里酸类组分主导相互作用过程，且Cu(II)可显著改变MBDOM的芳香性和自生特性，同时影响微藻生物炭对Cu(II)的吸附能力，为环境修复中重金属行为预测提供新视角。

　　

亮点

• 多光谱技术与统计模型揭示Cu(II)-MBDOM结合机制

• Cu(II)通过直接和间接途径猝灭MBDOM荧光组分

• 富里酸类组分在结合过程中占主导地位

• Cu(II)结合改变MBDOM结构特性并影响生物炭吸附能力

章节节选

生物炭和MBDOM制备

用于制备生物炭的N. gaditana粉末购自山东省无棣绿琦生物工程有限公司。本研究选择200-600℃的热解温度范围，以系统评估热解程度如何调控MBDOM的组成与结构。值得注意的是，先前研究已证实用于农业和环境应用的微藻生物炭通常在...

MBDOM的EEM光谱特征

不同热解温度和提取溶液制备的原始MBDOM的EEM光谱显示出两个明显的类腐殖酸荧光峰：峰A（λ_ex/λ_em = ≥230 nm/370-460 nm）和峰C（λ_ex/λ_em = 300-350 nm/380-450 nm）（图1a）。此外，在BDOM200和BDOM300中可观察到微弱的类蛋白质峰T（λ_ex/λ_em = ≥280 nm/350 nm）。在同一MBDOM样品中，峰A和峰C的荧光强度...

结论

本研究通过创新性整合多种光谱技术（包括EEM-PARAFAC、SF-2DCOS和MW2DCOS）与高级统计模型（PLS-SEM和随机森林分析），系统阐明了Cu(II)-MBDOM的结合机制（涉及直接和间接猝灭效应）、顺序结合偏好性，以及结合过程中MBDOM结构特征的动态演变规律。研究成果为预测MBDOM的环境行为及其在重金属结合中的作用提供了新的理论依据。