【摘要】 溶解有机物(DOM)在自然水生环境和工程系统中无处不在，是不同化合物的复杂混合物，如碳水化合物/多糖、氨基酸/肽/蛋白质、脂质、腐殖质和人为有机污染物。

溶解性有机物(DOM)对污水水质和饮用水安全起着至关重要的作用。Shi[1]等人首次比较了两种流行的DOM监测技术，包括吸收光谱和荧光激发发射矩阵(EEMs)耦合平行因子分析(PARAFAC)与傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)在废水和饮用水处理中的应用。光学技术为跟踪显色性和荧光DOM的数量和质量提供了一系列指标，而FT-ICR-MS能够在分子水平上鉴定废水和饮用水中数千种DOM化合物。

 

这两种监测技术越来越多地用于研究废水和饮用水处理中的DOM。它们为废水和饮用水中DOM组成的可变性提供了有价值的见解。DOM的复杂性和多样性凸显了有效水处理的挑战。评估了不同处理工艺对DOM的不同影响，表明DOM组成及其去除信息是优化处理工艺的关键。考虑到去除DOM的高级处理工艺和新型材料的显著进展，持续利用这些强大的监测工具来评估不同DOM成分对一系列处理工艺的响应是重要的，这可以实现有效去除DOM和处理水的质量。

 

溶解有机物(DOM)在自然水生环境和工程系统中无处不在，是不同化合物的复杂混合物，如碳水化合物/多糖、氨基酸/肽/蛋白质、脂质、腐殖质和人为有机污染物。由于不同来源(如陆源、藻类和人为)和转化历史(如颗粒吸附、光降解和微生物降解)的不同，DOM在不同水体中的浓度和组成变化较大。在污水和饮用水处理厂(WWTP和DWTP)中，不同有机化合物对一系列处理过程的不同反应使情况进一步复杂化。处理水中DOM的数量和质量对于水资源的利用和确保其水质至关重要。因此，识别不同的DOM成分并监测其在污水处理量和水处理量中的变化，有助于制定有效的处理工艺和评价处理后的水质量。

 

传统上，通过化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、溶解有机碳(DOC)和总有机碳(TOC)等化学生化参数检测废水和饮用水中的DOM。然而，这些简单的体参数无法提供DOM的化学组成和不同DOM成分浓度的信息，而这些信息对于理解DOM去除的处理过程至关重要。近年来，一系列光谱和质谱技术越来越多地应用于废水和饮用水处理中DOM的有效表征和监测。它们为不同水体的可变DOM组成提供了有价值的见解，并有效地跟踪了一系列处理过程中不同DOM成分的变化。

 

图1. 污水和饮用水DOM组成对比。[1]

 

图2. 不同处理工艺对DOM的影响。 [1]

 

光谱和质谱分析揭示了废水和饮用水中DOM组成的化学多样性。城市污水通常具有强烈的蛋白质样荧光，含有丰富的CHO、CHOS和CHON配方，这些配方与脂质、木质素、碳水化合物、蛋白质、洗涤剂、表面活性剂和药物有关。工业废水中DOM的组成因工业类别的不同而差异很大，其含有多种荧光成分(类蛋白、类腐殖质和非典型成分)，丰富的CHO配方，多变的杂原子分子。饮用水主要含有腐殖质样荧光成分和CHO分子，尽管蛋白质样荧光和人为化合物(如CHOS分子)可因污染和本地产生而升高。DOM组成的高度复杂性和可变性是废水和饮用水处理的关键挑战。

 

[1] Shi, W., Zhuang, W.-E., Hur, J., & Yang, L. (2021). Monitoring dissolved organic matter in wastewater and drinking water treatments using spectroscopic analysis and ultra-high resolution mass spectrometry. Water Research, 188, 116406.

 

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