稀缺仪器资源 || 采用 LC-OCD-OND 仪器法测定水体中 NOM 的分子量分布

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https://www.shiyanjia.com/enviroment.html

一.仪器简介

水中的天然有机物（Natural Organic Matter：NOM）是水研究中的重点项目，如何选择合适手段对水质NOM进行测定，并合理分析，是众多水相工作者的研究重点。

当我们提到分析水中未知有机物的分析仪器时，我们会提到具有高混合物识别能力（high compound identification potential）的分析仪器（比如GC-MS）或者高分子量衡量能力（high mass balancing potential）的仪器(比如TOC)。

很多研究者同时使用这两类技术后意识到，还有很大一部分的DOC（Dissolved organic carbon）没有被检测出来。

主要原因如下：

 1  大自然释放在水源中的物质往往成分复杂；

 2  不同于水体抗生素等其他指标，水质NOM虽然含量较低，但是不能像抗生素一样进行有效地富集萃取，即无法实现无损浓缩；

 3  由于没有特殊的官能团，且亲水性较强，所以无法完全从水中分离出来。

鉴于以上原因，LC-OCD（Liquid Chromatography - Organic Carbon Detection，又称LC-DOC）应运而生。本仪器可检测河水、江水、地下水等水体中有机物含量，即疏水性有机碳（HOC）、亲水性有机碳（CDOC），并对亲水性有机碳进行分子量分布分析（分子量范围2000~350）。

本文也将主要围绕NOM测试难点、LC-OCD-OND仪器原理、数据简单分析，来进行阐述。

除了OCD检测器之外还可以增加其他检测器，波长254nm紫外检测器（UVD）和有机氮检测器（OND）。如果检测器装配齐全，可称为LC-OCD-UVD-OND，可以完成LC-OCD、LC-OCD-UVD、LC-OCD-OND、LC-OCD-UVD-OND一系列的样品测试，一般简称为LC-OCD。

OCD检测器是这套系统的核心，同时也是OCD商业化的核心。所有检测器的灵敏度都在ppb级别，即使是在非常纯净的水中的有机杂质，例如实验室用水可以直接注射样品进行分析。

LC-OCD技术虽然还不能对每种化合物进行完全的鉴别，但是它能将天然有机物分成6种类型，然后据此得出有意义的信息。

具体工作原理为：

 1  将样品注入一根填满亲水性聚合物的半制备填充柱,根据扩散速度来进分离；

 2  使用呈中性的温和缓冲溶液当做流动相；

 3  使用几个检测器来进行分析检测，包括溶解性有机碳（DOC）检测器来进行定量分析；

 4  主要功能∶将NOM分为5个色谱片段信息（biopolymers、humic、building blocks、acids and LMW-humics、LMW- neutrals），还可以得到总有机碳（TOC）、溶解性有机碳（DOC）、微粒型有机碳（POC）、疏水性有机碳（HOC）、亲水性有机碳的含量（CDOC），并对亲水性有机碳进行分子量分布分析（分子量范围2000~350）。

LC-OCD仪器正面图（左）与细节图（右）

参考1：

https://www.yiqi.com/product/detail_25522.html

样品为淡水，TOC浓度小于5ppm，样品需要经过0.22的滤膜过滤，pH值为中性，送样量为50mL。