近日,省科學(xué)院測(cè)試分析研究所(中國(guó)廣州分析測(cè)試中心)郭鵬然研究員團(tuán)隊(duì)針對(duì)復(fù)雜環(huán)境中的有機(jī)物開(kāi)發(fā)了一種新型的分析方法,在土壤有機(jī)物組分鑒別分析方面取得新進(jìn)展,為土壤/沉積物碳循環(huán)以及污染修復(fù)提供重要理論和方法基礎(chǔ)。
土壤和沉積物是地球陸地系統(tǒng)最大的碳庫(kù),大部分的碳包覆在礦物中或經(jīng)長(zhǎng)期礦化以固相形式存在,固相中包含有少量的間隙水,其中的溶解有機(jī)物(DOM)具有高度活性,對(duì)土壤及沉積物團(tuán)聚體形成、碳儲(chǔ)存、全球碳循環(huán)具有關(guān)鍵性的作用,同時(shí)還是微生物能量和植物營(yíng)養(yǎng)元素氮、磷的來(lái)源。此外,由于溶解有機(jī)物的高度可遷移性和種類(lèi)多樣性,已有研究證實(shí)它對(duì)重金屬離子和有機(jī)物污染物的傳輸也具有關(guān)鍵性的作用,由于它對(duì)環(huán)境與有機(jī)物來(lái)源的快速響應(yīng),土壤、沉積物中的DOM還可指示著土地利用的變化和沉積環(huán)境的變遷。
團(tuán)隊(duì)成員甘淑釵博士結(jié)合傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜(FT-ICR-MS)與新的離子化技術(shù),對(duì)不同間隙水的DOM組分進(jìn)行了鑒定,不到1微升樣品即可獲得近萬(wàn)個(gè)DOM組分信息,樣品量?jī)H傳統(tǒng)方法的萬(wàn)分之一。結(jié)果表明以往的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)低估了DOM的多樣性,這些被鑒別的新組分指示,間隙水中的DOM包括大量的非腐殖酸組分,包括脂質(zhì)、糖類(lèi)、黑碳類(lèi)、多酚類(lèi)和多肽類(lèi)等。該研究拓展了對(duì)DOM多樣性的認(rèn)識(shí),為土壤/沉積物碳庫(kù)循環(huán)以及污染場(chǎng)地的土壤修復(fù)提供基礎(chǔ)理論依據(jù),相關(guān)研究成果發(fā)表在期刊《Environmental Science & Technology Letters》。
該團(tuán)隊(duì)基于測(cè)試分析所國(guó)家級(jí)分析測(cè)試平臺(tái),成功將FT-ICR-MS用于DOM分析,已為中科院研究所、南開(kāi)大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)提供環(huán)境水體DOM分析檢測(cè)技術(shù)服務(wù)。
該研究受到了廣東省科學(xué)院“千名博士(后)計(jì)劃”引進(jìn)專(zhuān)項(xiàng)以及國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的資助。
全文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.1c00095
兩種方法測(cè)得水體溶解有機(jī)物的種類(lèi)差異(紅色與綠色分別代表傳統(tǒng)方法與新方法所測(cè)信號(hào))
(省科學(xué)院測(cè)試分析所 甘淑釵/供稿)