[發明專利]天然有機質芳香化度的檢測方法及檢測裝置

有效

• 申請號: 201910421153.6
• 申請日: 2019-05-20
• 公開（公告）號: CN110108699B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 呂繼濤;羅磊;張淑貞
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: G01N21/76
• 分類號: G01N21/76
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉歌

一種天然有機質芳香化度的檢測方法及檢測裝置，該檢測方法包括：將定量樣品溶液、載液混合，所述載液用于為樣品溶液提供堿性環境；將上述混合液與氧化劑溶液混合，所述氧化劑溶液用于氧化樣品溶液；對上述得到的混合物采用檢測單元進行檢測。本發明具有設備簡單、廉價、需要樣品量少、靈敏度高、檢測速度快、檢測通量高等優點，適用于天然水體、土壤及沉積物中NOM芳香度或腐殖化度的評價。

技術領域

本發明屬于天然有機質芳香化度檢測領域，具體涉及一種天然有機質芳香化度的檢測方法及檢測裝置。

背景技術

天然有機質(NOM)是由生物殘體、生物分泌物或生物殘體經過物理、化學、生物分解產生的天然有機物質的總稱。NOM在大氣、水體及土壤等地表各圈層均廣泛分布，有著重要的環境地球化學意義。有機質中的糖類、脂類等容易被微生物利用，并最終礦化轉化成CO₂，但一些物質如木質素類、多酚類、單寧類不容易被微生物利用，而且能夠發生氧化偶聯反應以及與重金屬或礦物表面形成穩定的絡合物等行為更難被降解或礦化。盡管目前學界對于傳統方法提取的腐殖酸是否真實存在仍存在很大的爭議。但是對于有機質在分解的過程中，能夠形成更不容易降解的有機質或者選擇性的保留一些難降解的有機質，這一腐殖化過程普遍認同，并且這一過程是有機質周轉及循環過程的關鍵，同時對于污染物的遷移轉化也有著重要的影響。盡管具體過程并不明確，但研究普遍認為有機質腐殖化的過程中芳香碳的含量增加，而含氧基團含量降低。由于天然有機質的組成非常復雜，如何表征天然有機質的腐殖化度或者芳香化度一直是土壤化學家和環境化學家關注的熱點，同時也是研究的難點。在過去的研究中，由于芳香基團在紫外光區域的光吸收效應，單位碳的紫外吸收(SUVA₂₅₄)常常被用做天然可溶性有機質(DOM)的芳香度指數，DOM中腐殖酸組分的特征熒光光譜也被用來評價其芳香度或腐殖化度；元素分析所得的H/C、O/C、N/C也可用來評價有機質的芳香度；最直接的方法是采用¹³C NMR可對有機質中不同有機碳官能團所占比例進行半定量分析，從而得到芳香碳的百分含量；也有一些研究通過提取的腐殖酸所占總有機碳比例計算腐殖化度。這些指標或方法，都存在適用度有限，比如紫外吸收和熒光光譜只適用于DOM樣品；需要樣品量大，前處理過程復雜，如¹³C NMR和腐殖酸提取方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的之一在于提出一種天然有機質芳香化度的檢測方法，以期至少部分地解決上述技術問題中的至少之一。

為了實現上述目的，作為本發明的一個方面，提供了一種天然有機質芳香化度的檢測方法，包括如下步驟：

將定量樣品溶液、載液混合，所述載液用于為樣品溶液提供堿性環境；

將上述混合液與氧化劑溶液混合，所述氧化劑溶液用于氧化樣品溶液；

對上述得到的混合物采用檢測單元進行檢測。

作為本發明的另一個方面，還提供了一種檢測裝置，包括：

樣品流路，用于輸送樣品溶液；

定量單元，其與樣品流路連接；

載液流路，用于輸送載液，其與定量單元連接；

氧化流路，用于輸送氧化劑溶液；

混合池，其進口與氧化流路、定量單元出口均連接；以及

檢測單元，其與混合池連接。

基于上述技術方案可知，本發明的天然有機質芳香化度的檢測方法及檢測裝置相對于現有技術至少具有以下優勢之一：