2023-12-21 21:28:29, 天美 天美仪拓实验室设备(上海)有限公司
溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)是指一切溶于水中的有机化合物,通常指能通过0.45μm滤膜的溶解于水、酸或碱的异质碳氢混合物,具有复杂组成、结构和环境行为。DOM广泛存在于河流、湖泊、地下水和海洋等各种天然水环境中。DOM在各种生物地球化学循环中都扮演着不可或缺的角色,自然界可以自发产生DOM,而人类生活及工业发展也会合成产生DOM。DOM作为环境中最为活跃的化学成分之一,对污染物(如重金属和有机污染物等)的环境行为和生物有效性均产生重要影响。
图1 溶解性有机物参与地球化学循环(图源来自网络)
可用于表征DOM的技术非常多,而光谱技术则是最常用的一种技术。我们可以根据不同的光谱特性将DOM分为两类——有色溶解性有机质(CDOM)和荧光溶解性有机质(FDOM)。而紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱结合平行因子分析的技术目前被广泛应用于检测多介质环境中的DOM。其中,三维荧光具有灵敏度高、不破坏样品、选择性好等优点。耦合平行因子分析技术可以定量表征DOM的组成,同时还能反应DOM的来源。紫外可见分光光度计则可以提供有关芳香性、来源和反应活性等丰富的DOM信息。
DOM的紫外-可见吸光特性
在不同环境中的DOM的来源和组成会存在差异,但由于其结构中各活性官能团吸收光谱的相互重叠,以及结构中电子供受体间的相互作用,形成了相似的紫外-可见吸光特征。一般来说,波长越大,DOM的吸光度越小,吸收光谱峰形宽且钝。DOM的紫外-可见吸光系数的变化规律可用以下公式计算:
其中,αλ为波长λ处的DOM吸光系数,m-1;αλref为波长λref处的DOM吸光系数,m-1;S为吸光曲线的光谱斜率,nm-1。
DOM的荧光特性
DOM中的部分具有荧光特性,通常称为FDOM。FDOM的荧光量子产率通常在0.1%~2.0%之间,并且随DOM分子量的增大而减小,这主要是由分子间和分子内的荧光淬灭作用所引起。荧光光谱属于典型的指纹光谱, 能表征丰富的DOM组成和结构信息。
表1 CDOM与FDOM的主要光谱示踪参数
溶解性有机质的表征(紫外可见吸收和荧光光谱)广泛应用于研究其在水环境中的存在状态和环境行为,也是监测水处理过程中有机质去除效果的重要手段。在复杂的生物地球化学系统中,综合运用多种新技术、新方法是DOM来源解析研究的发展趋势。
参考文献
[1] 何伟,白泽琳,李一龙等.溶解性有机质特性分析与来源解析的研究进展[J].环境科学学报,2016,36(02):359-372.DOI:10.13671/j.hjkxxb.2015.0117.
[2] 中国科学院城市环境研究所.“溶解性有机质”有哪些不为人知的秘密?[EB/OL].(2022-05-11). http://www.iue.cas.cn/kpjy/kpwz/202005/t20200511_5577444.html
[3] 任东, 陈芳, 蒲红玉, 等. 溶解有机质的光化学行为及其环境效应. 生态与农村环境学报, 2019, 35(5): 563-572.
[4] 郭卫东,王超,李炎等.水环境中溶解有机质的光谱表征:从流域到深海[J].地球科学进展,2020,35(09):933-947.
[5] 长江流域环境水科学湖北省重点实验室.评论性综述:利用溶解性有机物的光谱特性推断生态系统的功能[EB/OL].(2022-12-06). https://eas.cug.edu.cn/info/1036/1107.htm
[6] 崔嵩,卜鑫宇,张福祥.哈尔滨市新降雪中溶解性有机质的光谱特征[J].光谱学与光谱分析,2023,43(12):3937-3945.
更多天美分析资讯
07-01 英斯特朗
连载 | 药物一致性评价与粒度分析(三)07-01 欧美克仪器
【仪器百科】LS-909丨干湿二合一激光粒度分析仪07-01 欧美克仪器
标准物质解决方案 | PFASs(全氟及多氟化合物)06-29
第九期阿尔塔有约 | 环境专题【新污染物:PFAS】技术研讨会精彩回顾及提问解答06-29
“绿色技术范式”,分析化学未来发展方向——访中国分析测试协会副理事长、辽宁省分析科学研究院原院长刘成雁教授06-29 转载仪器信息网
华西医院-标准型数显脑立体定位仪、双通道体温维持仪、体式显微镜安装完成06-29 迈越生物
科鉴检测助力2家仪器企业获得首批产品可靠性认证证书06-28 科鉴检测
德国耶拿:锂电池生命周期分析解决方案06-28 德国耶拿
AI已来!生命科学本科教学如何紧跟技术浪潮06-28 Opentrons
盛瀚售后,五星级服务的秘诀是什么?06-28 SHINE
专为汽车制造商打造的柔性解决方案——实现制程控制06-28
西北工业大学-脑立体定位仪安装完成06-28 迈越生物
会议邀请 | 第九届海上检验医师论坛06-28
卓立要闻 | 创新发展ing…6月卓立“大事小情”速览06-28 光电行业都会关注
打造信任合作伙伴!2024年度卓立汉光客户满意度调查开启06-28 光电行业都会关注
如何挑选适用于三阶光学非线性的测量系统?Z扫描测量系统来助力!06-28 光电行业都会关注
招聘启事—中国科学院沈阳自动化研究所微纳光学测量表征技术课题组06-28 光电行业都会关注
谱育科技作为主要完成方 荣获2023年度国家科学技术进步一等奖和二等奖06-28 点击关注→
仪器原理丨顶空仪与吹扫捕集仪科普小知识06-28 天美色谱