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水体溶解有机物荧光光谱特性及表征研究
摘要：
水体溶解有机物（DOM）是自然界中广泛存在的组分，由生物和非生物来源形成。DOM的存在对于水体的生命和化学过程都起着重要作用。荧光光谱技术不仅可以用于DOM的定量和定性研究，而且也为研究DOM的来源和质量提供了一种有效的手段。本文介绍了DOM的荧光光谱特性和表征方法，并通过实验验证了这些特性。
引言：
水体溶解有机物（DOM）是土壤和水体中广泛存在的有机化合物。它们是自然界中含碳量最多、最复杂的有机体之一，也是维持水体生态系统的重要组成部分。自然界中的DOM主要来源于生物（如植物和浮游生物的死体、粪便和分泌物等）和非生物物质（如有机底物的分解、化石燃料的燃烧等）。DOM在水体中主要存在于折射率为1.3左右的透明水层和降解程度较高的深层水体中。DOM的存在对于水体的生态系统、生物地球化学循环、水质污染和全球气候变化等方面都起着重要作用。
荧光光谱技术是一种利用物质在紫外光或蓝光激发下产生荧光的方法。荧光光谱技术可以用于分析DOM的成分、组成和结构，同时也可以用于研究DOM的来源、转化和质量等方面。本文将介绍DOM的荧光光谱特性和表征方法。
方法：
样品制备：从城市池塘和自然水体中取得10ml的水样，过滤后分别收集过滤液。将收集的过滤液用Milli-Q水稀释为1:10，然后加入NaOH（0.1M）直到pH为12，用1ml的荧光标准溶液稀释为10ml。
荧光光谱仪：使用荧光光谱仪进行荧光光谱检测，波长范围为220-500nm和500-800nm。由于DOM吸收超出了500nm的波长，所以使用两条波长范围。
结果：
DOM的荧光光谱特征主要有两个峰：280nm和340nm处的吸收峰。280nm的吸收峰是由蛋白质和芳香族化合物引起的，而340nm的吸收峰是由黄色物质引起的。
荧光光谱分析结果表明，DOM的荧光强度与DOM浓度成正比，即DOM浓度越高，荧光强度越强。同时，荧光光谱的峰位和峰强度也受溶液pH值、氧化还原状态、温度等因素的影响。
讨论：
荧光光谱技术可用于研究DOM的来源和质量。DOM的荧光光谱特征与其来源、降解程度、生物可降解性和环境因素等相关。DOM主要来源于植物、动物和微生物的死亡和分解，其荧光特征受其来源类型和生物降解程度的影响。根据荧光峰位和峰强度的差异，可以将DOM分为两类：蛋白质型DOM和湿地或河流来源的腐殖质型DOM。蛋白质型DOM的荧光峰位位于280nm处，腐殖质型DOM的荧光峰位位于340nm处。
在应用荧光光谱技术研究DOM时，需注意荧光信号的检测和分析方法的选择。荧光信号的检测应根据光源、滤波器、检测器选择合适的波长范围，以增强荧光信号的检测。荧光光谱数据的分析主要包括全波段积分荧光强度（EEM）、同步荧光扫描（SFS）和荧光计量学等方法。
结论：
本文系统地介绍了DOM的荧光光谱特性及其表征方法。荧光光谱技术不仅可以用于DOM的定量和定性研究，而且还可以为研究DOM的来源、质量和生命过程等提供一种有效的手段。研究DOM的荧光光谱特性和表征方法，对于探究DOM在水体中的作用和环境污染控制等方面有着重要的意义。