【摘要】 为了更好地了解和研究水体中的 DOM,科学家们采用了多种检测方法。
在自然水域中,存在着一种神秘而又至关重要的物质——溶解性有机质(DOM)。DOM 就像是水域生态系统中的精灵,虽然无形,却在诸多方面发挥着关键作用。
DOM 是一类广泛存在于水体中的复杂有机混合物,其来源极为丰富。一方面,陆地上的植物残体、土壤腐殖质等通过地表径流、地下水渗透等方式进入水体,为 DOM 贡献了重要的组成部分。另一方面,水体中的藻类、水生植物以及微生物的代谢活动也会产生大量的 DOM。这些来源各异的 DOM 在水体中相互交织、相互影响,共同构成了一个复杂而动态的体系。
DOM 在水体生态系统中扮演着多重角色。首先,它对水体的光学性质有着显著影响。DOM 能够吸收和散射太阳光,从而改变水体的透明度和颜色。在一些富营养化的湖泊中,大量的 DOM 会使水体呈现出浑浊的褐色,影响水生生物的光合作用和生存环境。其次,DOM 与水体中的营养物质紧密相关。它可以与氮、磷等营养元素结合,形成复杂的有机络合物,影响这些营养元素的生物可利用性。此外,DOM 还是水生微生物的重要能量来源。微生物通过分解 DOM 获取能量和营养物质,维持自身的生长和代谢活动,同时也参与了水体中碳、氮、硫等元素的循环。
图1. 自然界水体(图片来源于网络)
DOM 的化学组成极为复杂,主要包括腐殖质、蛋白质、多糖、脂肪酸等多种有机化合物。其中,腐殖质是 DOM 的主要成分之一,它具有较高的分子量和复杂的结构,对水体的化学性质和生态功能有着重要影响。腐殖质可以与重金属离子结合,降低重金属的毒性;同时,它还具有一定的抗氧化能力,能够保护水生生物免受氧化应激的伤害。
然而,DOM 的存在也并非全是益处。在某些情况下,DOM 可能会对水体环境和人类健康造成潜在威胁。例如,一些含有有毒有机污染物的 DOM 可能会通过食物链传递,最终对人类健康产生不良影响。此外,DOM 在水处理过程中也会带来一定的挑战。它可能会与消毒剂反应,生成有害的消毒副产物,影响饮用水的安全性。
为了更好地了解和研究水体中的 DOM,科学家们采用了多种检测方法。其中,紫外-可见吸收光谱法是一种常用的方法。通过测量 DOM 在不同波长下的吸光度,可以了解 DOM 的浓度和化学组成。荧光光谱法也是一种重要的检测手段,它可以根据 DOM 的荧光特性来分析其来源和组成。此外,色谱-质谱联用技术可以对 DOM 进行详细的化学分析,确定其具体的化合物组成。
总之,水体中的溶解性有机质(DOM)是一个充满奥秘和挑战的研究领域。深入了解 DOM 的性质、来源和生态功能,对于保护水体生态环境、保障人类健康以及实现水资源的可持续利用具有重要意义。
科学指南针以分析测试为核心,提供材料测试、环境检测、生物服务、模拟计算、科研绘图等多项科研产品,累计服务1800+个高校、科研院所及6000+家企业,获得了60万科研工作者的信赖。始终秉持“全心全意服务科研,助力全球科技创新”的使命,致力于为高校、院所、医院、研发型企业等科研工作者提供专业、快捷、全方位的服务。
免责声明:部分文章整合自网络,因内容庞杂无法联系到全部作者,如有侵权,请联系删除,我们会在第一时间予以答复,万分感谢。