(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211313488.4 (22)申请日 2022.10.25 (71)申请人 生态环境部华 南环境科 学研究所 （生态环境部生态 环境应急研究所） 地址 510000 广东省广州市黄埔区瑞和路 18号 (72)发明人 王金鹏　 (74)专利代理 机构 广州科粤专利商标代理有限 公司 44001 专利代理师 蒋欢妹　莫瑶江 (51)Int.Cl. G01N 1/28(2006.01) G01N 1/34(2006.01) G01N 1/40(2006.01) G01N 21/64(2006.01)G01N 27/62(2021.01) (54)发明名称 一种海水 溶解有机碳组分 分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种海水溶解有机碳组分分 析方法， 包括以下步骤： 水样过滤、 活化PPL固相 萃取小柱、 润洗PPL固相萃取小柱、 海水溶解有机 碳富集、 样品脱盐、 除水、 洗脱， 在洗脱步骤采用 如下方法： 先用1柱体积的100wt％甲醇溶剂洗脱 PPL小柱， 直到 无液滴下落后， 用真 空抽干PPL柱； 再用一柱体积100wt％二氯甲烷溶剂洗脱PPL小 柱， 直到无液滴下落后， 用真空抽干PPL柱， 并且 采用了质谱和荧光等组分表征的分析方法， 获得 了更多的DOC化学的结构和分子组成的信息， 发 现了PPL‑DOC中存在的一种强荧光的组分， 这在 以往的研究中被忽略了， 但这部分是重要的陆源 输入指示物质， 为海洋溶解有机碳的研究提供了 技术支撑。 权利要求书1页 说明书11页 附图4页 CN 115541345 A 2022.12.30 CN 115541345 A 1.一种海水溶解有机碳组分分析方法， 包括以下步骤： 水样过滤、 活化PPL固相萃取小 柱、 润洗PPL固相 萃取小柱、 海水溶解有机碳富集、 样 品脱盐、 除水、 洗脱， 其特征在于， 在洗 脱步骤采用如下方法： 先用1柱体积 的100wt％甲醇溶剂洗脱PPL小柱， 让液滴自然重力滴 落， 收集到离心管中， 直到无液滴下落后， 用真空抽干PPL柱； 再用一柱体积100wt％二氯甲 烷溶剂洗脱PPL小柱， 让液滴自然重力滴落， 收集到离心管中， 直到无液滴下落后， 用真空抽 干PPL柱； 洗脱步骤后对甲醇洗脱组分和二氯甲烷洗脱组分进行超高分辨率傅立叶变换离 子回旋共 振质谱、 荧 光分析表征。 2.根据权利要求1所述海水溶解有机碳组分分析方法， 其特征在于， 荧光测定时， 使用 Aqualog光谱仪， 采用1cm石英比色皿， 以Milli ‑Q水作为参比， 测定紫外 ‑可见吸收光谱时， 扫描波长范围20 0‑800nm， 扫描间隔1nm。 3.根据权利要求1所述海水溶解有机碳组分分析方法， 其特征在于， 进行三维荧光光谱 的测定时， 激发波230 ‑460nm， 发射波247 ‑800nm， 激发和发射的扫描步长分别为1nm和 4.6nm， 扫描累积时间为1s。 4.根据权利要求1所述海水溶解有机碳组分分析方法， 其特征在于， 三维荧光光谱结合 平行因子分析， 鉴定出了珠江口原始海水样品中荧光有机碳组分主要由C1、 C2、 C3、 C4和C5 组分组成。 5.根据权利要求4所述海水溶解有机碳组分分析方法， 其特征在于， C1和C3组分为陆源 类腐殖质， C2、 C4和C 5组分为类蛋白， 其中C2为陆源类蛋白， C4和C 5为海洋类蛋白。 6.根据权利要求1所述海水溶解有机碳组分分析方法， 其特征在于， FT ‑ICR‑MS分析时， 样品浓度调整为50 ‑100mg/L， 吸入进样针后， 注 射入经过电喷雾离子源负 离子模式离子化， 检测的离 子m/z范围为15 0‑800， 时域信号 4M。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115541345 A 2一种海水溶解有机碳组分 分析方法 技术领域： [0001]本发明涉及海洋化学分析技术领域， 具体涉及一种海水溶解有机碳组分分析方 法。 背景技术： [0002]溶解有机碳(Dissolved  Organic Carbon)， 简称DOC， 在 海洋化学中一般是指能通 过孔径为0.45微米滤膜、 并在分析过程中未蒸发失去的有机碳。 目前由于90％以上的DOC在 海水中的浓度很低(～0.5 ‑1mg/L)， 并且海水中无机 盐的含量很高(～35g/L)， 使得DOC的化 学分析成为一个较大的挑战。 例如， 质谱分析要求分子化合物达到一定浓度， 且分子化合物 溶解于特定的进样溶剂， 去除无机 盐离子的干扰。 因此， 对海洋DOC前处理是实现DOC化学分 析的关键 。 [0003]为了开发一种操作简便且高效的分离富集方法， D ittmar T等利用5中不同类型的 商业固相萃取小柱对河口陆架不同盐度下海水样品进行了富集效率实验(Dittmar  T,B  Koch,NHertkorn,et  al.2008.A  simple and efficient  method for the solid‑phase  extraction  of dissolved  organic matter(SPE ‑DOM)from  seawater.Limnology  and  Oceanography ‑Methods[J],6:2 30‑235)， 发现苯乙烯 ‑二乙烯基 苯聚合物(PPL)作为填料的 固相萃取小柱对陆源和海源DOC的富集效率最高。 通过1HNMR,C/N和 δ13C分析显示， PPL富集 的DOC比其他类型的固相萃取柱含有更多DOC代表性组分。 基于这， LiY等又优化了PPL柱分 离富集海水DOC的操作流程(LiY,M  Harir,M Lucio,et  al.2016.Proposed  Guidelines   for SolidPhase  Extraction  ofSuwannee  River DissolvedOrganic  Matter.Analytical   Chemistry[J],88:6680 ‑6688)， 参见图1， 包括水样过滤、 活化PPL固相萃取小柱、 润洗PPL固 相萃取小柱、 DOM富 集、 脱盐、 干燥除水、 样品洗脱。 [0004]在这基础上， Chen  M利用了河流、 海洋、 藻类和植物叶片沥出液等不同来源的DOC 对PPL柱的富集效果进行细致的研究， 并且对比了原始DOC和PPL富集后的DOC分子组成特 征， 发现PPL柱对不同来源的DOC组分选择性富集， 并且有一部分脂类化合物、 芳香族化合物 和含氮类化合物等大分子化合物选择性 “丢失”(Chen M ,S Kim ,J E Park ,et   al.2016.Structural  and compositional  changes of dissolved  organic matter upon  solid‑phase extraction  trackedby  multiple  analytical  tools.Analytical   andBioanalytical  Chemistry[J],408:6249 ‑6258)。 为了提 高PPL柱富集D OC的洗脱效率， Lv J T先后采用不同比例的甲醇水混合溶剂(20％甲醇,50％甲醇,100％甲醇)分步洗脱 PPL柱， 得到3种不同的洗脱组分， 利用傅立叶离子 回旋共振质谱(FT ‑ICR‑MS)分析之后， 发 现分步洗脱得到的化合物分子式种类和数量远远超过传统一步洗脱得到的， 得到了更多稠 环芳烃、 脂质、 氧化炭黑、 碳水化合物和单宁类化合物， 并且含有CHO和CH ON的化合物组成比 例显著增加(Lv  J T,S Z Zhang,L Luo,et al.2016.Solid ‑phase extraction ‑stepwise   elution(SPE ‑SE)procedure  for isolation  of dissolved  organic matterprior  to  ESI‑FT‑ICR‑MS analysis.Analytica  ChimicaActa[J],948:55 ‑61)。 由于DOC中分子化合说　明　书 1/11 页 3 CN 115541345 A 3