【摘 要】
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溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)广泛存在于地下水中,受地下水所处生物地球化学环境及人为污染的影响,其组成成分非常复杂,目前一般对总溶解性有机质进行测定,无法从分子组成进行表征。DOM的研究工作对生态环境、人类健康具有重要意义,而针对地下水中DOM的分子组成和含量尚未建立完善的分析方法。本论文基于固相萃取和超高效液相色谱串联四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(Ul
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溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)广泛存在于地下水中,受地下水所处生物地球化学环境及人为污染的影响,其组成成分非常复杂,目前一般对总溶解性有机质进行测定,无法从分子组成进行表征。DOM的研究工作对生态环境、人类健康具有重要意义,而针对地下水中DOM的分子组成和含量尚未建立完善的分析方法。本论文基于固相萃取和超高效液相色谱串联四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(Ultrahigh Performance Liquid Chromatography combined with Quadrupole OrbitrapHigh Resolution Mass Spectrometry,UPLC-Q OrbitrapHRMS)技术,建立了地下水中DOM的分析方法,并研究了典型地区地下水中DOM分子组成特征,主要包括以下内容:1.建立了地下水中DOM的UPLC-Q OrbitrapHRMS分析方法,选择Phenomenex Kinete×(?)Polar C18(150×2.1 mm,2.6μm)色谱柱,以0.15%甲酸与0.02%氨水的缓冲溶液(pH值为2.72)和乙腈作为流动相进行梯度洗脱;高分辨质谱分析采用电喷雾电离源(Electron Spray Ionization,ESI),全扫描检测模式;基于高分辨率分子质量检测结果研发了DOM分子式分配程序,从而绘制了DOM分子指纹图。整体分析时间为30min。该方法具有良好的重现性,日内Bray-Curtis相异度(B-C相异度)在17.98%~33.04%之间,日间B-C相异度在19.72%~39.08%之间。2.优化建立了地下水中DOM的前处理分析方法。采用全自动固相萃取仪和PPL固相萃取柱,建立了地下水中DOM的固相萃取方法。该方法具有良好的重现性和回收效果,日内B-C相异度在23.68%~35.58%之间,日间B-C相异度在15.93%~38.78%之间,回收前后B-C相异度在23.24%~38.48%之间。3.分析了黑龙江大兴安岭地区6个乡镇的12个地下水样品中DOM的分子组成,绘制了分子指纹图并统计了不同水井地下水中DOM的分子组成特征。大兴安岭地区地下水中DOM以含O和含S类杂原子化合物为主,木质素类和蛋白质类有机质占比较大。不同水井地下水中DOM分子式数量和累积响应强度差异较大,杂原子类型和有机质类型分布差异较小。其中,宏伟镇地下水中DOM分子组成特征有较高的离群性,其含S类杂原子化合物和蛋白质类有机质占比与其他区域相比较高。
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