CDOM 彩色溶解有机物传感器：水质监测

为什么要测量 CDOM（有色溶解有机物）？

溶解有机物（DOM）以多种形式存在，从天然腐殖酸到生物排泄的副产品或分泌物。DOM 是一种非常丰富的有机物，是活性碳的主要来源。它也是一种动态基质，可以发生反应，成为细菌、植物和动物的能量来源，也可以发生光降解，产生对生物和环境有不利影响的挥发性化合物。DOM 通常含有能吸收紫外线和可见光的发色团，因此被称为发色（或有色）溶解有机物（CDOM）。CDOM 在吸收光线后还会发出荧光（因此被称为 FDOM），研究人员可以利用荧光测定法来检测和量化其在水系统中的丰度。

检测水系统中的 DOM 含量可大大提高监测工作的能力，并有助于解释初级生产力突然下降、浮游植物体制转变、藻类大量繁殖和环境变化等事件。

如何测量 CDOM？

检测水中 CDOM 的方法有很多，但最简单、最经济的方法是原位荧光法。特纳设计公司的 Eureka CDOM 传感器是一种荧光传感器。当分子吸收一种波长的光能，然后以不同的波长发射该能量时，就会产生荧光。荧光传感器发射特定波长的光，并寻找不同波长的特定光作为回报。尤里卡的 CDOM 荧光仪使用紫外线（UV）激发来检测 CDOM。特纳意识到不同的 CDOM 来源可能会发出不同波长的光，因此他选择了一种宽带发射滤光片，用于检测自然环境中的各种 CDOM。

关于实地测量有色溶解有机物（CDOM），我应该知道些什么？

利用 CDOM 吸收紫外光并发出蓝光荧光的天然荧光特性，对 CDOM 进行荧光检测是估算 DOM 的最简单快捷的方法。由于 CDOM 对地表水中光线的影响，其测量引起了研究人员的兴趣。与其他定性测量方法相比，使用 Eureka 的 CDOM 荧光仪进行荧光检测灵敏度更高、速度更快、成本更低，而且无需处理样品。无需进行提取或其他样品制备，即可收集天然水荧光数据。虽然天然水的荧光数据是一种定性测量，但已证明该数据与提取的 DOM 数据具有很好的相关性。由于 MantaPlus Multiprobe 的灵敏度高且易于使用，因此几乎可以在任何环境中方便快捷地收集数据。使用尤里卡公司的流动池适配器，以连续流过模式监测 CDOM，可消除与样品收集和储存相关的问题，并可自动校正温度影响。船载在线监测允许沿船轨收集大量数据集。应用包括

• 连续监测废水排放。CDOM 荧光相当于总有机碳 (TOC)，是排放水质的一个指标。
• 特定水体的天然示踪剂。CDOM 的浓度可显示水体的分散、迁移和混合情况。
• 由于地表水，特别是沿海和河口地区的地表水对光的大量吸收，对光合有效辐射 （PAR）的大小和初级生产进行了调查。
• 海洋颜色研究和 CDOM 对卫星图像的影响。
• 对 DOM 循环和能量预算的调查。
• 关于地表水中 DOM 光化学漂白效应的研究。
• 使用 CDOM 荧光数据来计算荧光量子产率，然后用它来确定 CDOM 吸收系数。