王亚韡课题组在垃圾渗滤液溶解性有机质提取及组成解析方面取得进展
中科院生态环境中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室王亚韡课题组在垃圾渗滤液溶解性有机质的提取及组成解析方面取得进展,相关成果最近以“Investigation with ESI FT-ICR MS on sorbent selectivity and comprehensive molecular composition of landfill leachate dissolved organic matter”为题发表于Water Research。
垃圾渗滤液溶解性有机质(Landfill leachate dissolved organic matter,LDOM)占其总有机碳量80%以上,是垃圾渗滤液的最主要成分,且在实际环境中会与共存污染物(如重金属和持久性有机污染物等)进行复杂的相互作用。同时,LDOM的浓度和组成也是影响垃圾渗滤液氧化还原能力和微生物活性的重要因素,直接决定了相关处理技术的选择。因此,在分子水平上准确识别LDOM组成对于开发高效去除垃圾渗滤液中难降解污染物的技术尤为重要。然而,提取方法和电离模式的选择性往往导致LDOM分子表征的偏差。
本研究选择了7种具有代表性的吸附剂进行固相萃取,并采用电喷雾负离子模式和正离子模式的超高分辨率傅里叶变换离子回旋共振质谱对提取样品进行表征,研究了不同垃圾渗滤液LDOM的分子组成。结果显示,吸附剂及检测模式存在明显的分子选择性,表明单一的方法会导致LDOM的分子多样性被严重低估。同时,在单个样品中共检测到14000-18000个独特分子,体现了LDOM前所未有的分子多样性。木质素、蛋白质和脂质是LDOM的三大分子类别,其中含N或S的分子占83%。虽然生化处理过程去除了大部分有机碳,但由于产生了相当多的生物顽固性组分,LDOM的分子多样性并未降低。该研究结果揭示了LDOM分析中吸附剂及电离模式的选择性特点,并提供了生化处理过程中LDOM分子组成的全面变化,为开发准确去除垃圾渗滤液中有机碳的方法奠定了基础。
该论文的第一作者为博士生张秋瑞,通讯作者为吕继涛副研究员。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会等项目的支持。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120359
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