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淡水环境中可溶有机质探究进展摘要：论述了淡水环境中可溶有机质（DOM）在分离与分析方法、来源与特征，以及环境意义等方面的研究进展。指出了在分离方法上，从XAD树脂分离到反渗透膜分离已经发展出各种分离技术；在分析方法上，现代波谱分析技术得到了广泛应用。DOM是由在来源、年龄、存在状态、后生改造等方面存在巨大差异的不同有机质混合构成的，因而呈现出十分复杂的非均质结构。DOM通过其自身的生物可利用性、改变有机污染物和重金属的生物可利用性及其耗氧能力影响环境质量，而且其自身的一些地球化学特征也能用来反映环境的变化特点。最后简述了湿地淡水环境中DOM的研究趋势和展望。 关键词：可溶有机质；分离与表征；来源与特征；环境意义 1 引言 在河流、湖泊等湿地淡水环境中的天然有机质（NOM）是水体中由各种有机分子构成的复杂混合体，是重要的生物地球化学载体。NOM在将碳、营养元素、微量毒性金属和有机污染物等从流域生态系统向海岸带生态系统的输送过程中起着十分重要的作用；同时，NOM本身是水生生态系统中微生物和某些藻类重要的能量（碳）和营养（氮）来源，对水生生态系统结构、水体环境和营养水平具有显著影响；而且，NOM在流域整个生态系统内具有很强的迁移性和较快的周转循环，对生态系统变化（甚至区域气候变化）的响应快速而灵敏[1]。因而，NOM成为国际上多年来淡水生物地球化学研究的中心课题之一，很多新的研究手段和方法开始应用于对NOM的物质来源、迁移转化、生物可利用性、生态效应等方面的研究。同时，它还是环境污染控制与治理技术研究中的理论基础，是目前生态学、环境质量标准、毒理学、环境立法和政策管理研究共同关注的科学问题。本文主要针对NOM中的可溶有机质（DOM）部分的一些研究进展进行简要的介绍。 2 DOM的分离与表征 通常以0.45μm滤膜为准，把NOM划为两种主要存在形式：被滤膜截留的颗粒有机质（POM）和通过滤膜的DOM。DOM质量中有大约50%是C元素，后者可以通过氧化或燃烧的方法进行定量（即DOC），因而DOC的含量通常被用来表示水体中DOM的含量。如何高效提取DOM在技术上一直是一个挑战性很强的课题，初期曾是以XAD树脂和C18固定相的固相萃取法为主，经大量研究表明这种方法的截留效率不高，会有相当部分的DOM流失，因而不利于对DOM的完整表征[1]。最近，有报道利用碳纳米管对DOM的亲和性开发出了新的固相萃取技术，但此法目前的回收率仍然不理想（30%～80%）[2]。超滤方法可从大体积量的水体中富集DOM[3]，也得到了很多应用，但此法依然存在DOM流失的问题，尽管比固相萃取法要好很多。目前发展最快，有可能成为标准常规方法的是反渗透法[4，5]。该法应用的反渗透膜能截留大于0.1nm的物质，是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。 DOM是复杂的多分子混合物，且难以分离到分子水平，因此对其进行结构和化学的表征一直是科学和技术上的一个关注点。其中，吸收和萤光光谱法是最常用来确定DOM主要结构特征的常规方法，某些特定的吸光系数和荧光指数常被用来指示DOM的成分和来源。如，单位DOC的300～350 nm的吸光度可以指示DOM中的芳香物质[6，7]；而由450nm与500nm波长的荧光强度比值定义的荧光指数（FI）则可以很好地区分不同来源的DOM，即，FI～1.9时，以水生微生物来源为主；FI～1.4时，则具有木质素特征，以水域外的高等植物来源为主[8]。激发发射矩阵光谱（EEMs）是近年来广泛用于研究DOM来源及动力学特征的一种荧光光谱分析技术，最近，平行因子分析（PARAFAC）的新手段被用来对DOM的EEMs进行解谱，成为表征水环境中DOM的重要工具[9，10]。 对DOM进行色谱分离，然后进行质谱分析以解析其结构和构成是对DOM进行表征的另一个重要技术方向。各种高效吸附或排阻色谱能够与负离子模式下的电喷雾离子源（ESI）很好地接口，并进而与各种质谱仪相连接[11]。近年来，具有超高分辨率和准确度的傅立叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR-MS）开始应用于DOM的成分解析，大大提高了对DOM中有机分子的鉴定能力[12，13]。FT-ICR-MS尤其在对芳环化合物和含氮杂原子化合物的分析方面具有优势。不过FT-ICR-MS目前还很难与液相色谱等分离设备实现在线连接，限制了其使用效率。上述质谱的一个缺点是不能表征难以离子化的化合物。 核磁共振波谱分析法（NMR）是分析分子内各官能团如何连接的确切结构的强有力的工具，也是分析DOM的重要手段[14，15]。它不需要对待测物进行离子化，因而能够补充上述质谱方法无法得到的一些结构信息。此外，同位素质谱分析是