在海洋化学研究中，科学家对海洋、湖泊、河流和沿海水域进行水质检测，以跟踪水质随时间推移而发生的变化，了解人类活动的影响。这些研究往往要通过过滤来分离水样中揭示水体生态状态的成分。

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研究水质的参数

考虑到微米尺度和纳米尺度地表水组成的复杂性，选择最相关的环境参数进行研究，是从收集的样本中获取最有用信息的关键。

许多研究人员在分子水平上研究水样中特定化学元素的丰度。碳、氮和磷的含量是衡量水体中存在或可能存在生命的基本指标。

将碳含量分成不同的部分并与总碳相比，可以更精确地描述样本中存在的碳。例如，无机碳主要以碳酸盐的形式存在，与大气中的二氧化碳水平和海洋的酸度有关。有机碳，例如在大型生物分子中发现的有机碳，则揭示水中存在的生命数量。

在微观层面上，有溶解物和颗粒物的区别。在研究有机碳时，溶解物和颗粒物的有机碳来源往往不同。颗粒物主要由浮游植物和有机碎屑组成，而溶解物往往主要由微生物产生。¹

各个组分之间的区别对于某些类型的研究至关重要。例如，在海洋酸化中，溶解碳的影响比颗粒物大，因此是此类研究的主要分析对象。

研究关键参数的工作流程

水质检测涉及多项参数，这些参数的选择取决于研究的目的和采样地点（表 1）。其中，溶解有机物 (DOM) 和颗粒有机物 (POC) 是衡量海洋生态的两个主要参数。²

确切的工作流程因参数而异，但许多工作流程涉及到的过滤前处理玻璃纤维滤器的准备步骤是相同的（图 1）。过滤将溶解物和颗粒物分离成滤液和回流物，从而可以通过相应的方式分别进行分析。

图 1 测定水样中溶解物和颗粒物的工作流程的关键步骤。

在 POC 和 DOM 测量中，玻璃纤维滤器在 450°C 下被点燃，并在过滤前称重。点燃可以烧掉任何可能存在的、可能影响下游测量的挥发性物质和水分。

在 POC 测量中，在样本过滤后向过滤器中加入盐酸，可以去除溶解的碳酸盐。此项处理之后进行干燥。然后进行第二次称重，即可计算出回流液的质量，这样也可以为进一步的元素分析（若需要）做好准备。³

DOM 可以通过高压液相色谱法或质谱法等方法从滤液中进行分析。⁴

过滤器规格

玻璃纤维是一种多功能惰性材料，非常适合用于地表水过滤和样品采集，因为它具有一些可能影响分析结果的特性。这些特性包括颗粒截留尺寸、高负载能力、快流速和高温下的稳定性。

0.7 μm 的截留尺寸在水分析中很常见，它决定了保留的最小颗粒尺寸。多个和多批过滤器保持一致的截留尺寸，保证了在一段时间内采样所需的一致性。

过滤器质量的微小变化也会影响测量。玻璃纤维的稳定性使其能够承受灼烧，并在过滤过程中尽量减少纤维损失。否则，纤维损失会使回流物质量测量不准确，并污染滤液成分。

玻璃纤维的惰性也将浸提物影响分析的可能性降至最低。

由纯硼硅玻璃制造的玻璃纤维滤器，例如 Whatman Grade GF/C 和 Whatman Grade GF/F，非常适合用于地表水过滤，并为颗粒物和溶解物分析设定了基准。这种过滤器有一系列孔径和厚度，可以截留低至 0.7 μm 的颗粒。表 2 描述了 GF/C 和 GF/F 过滤器的典型特性。

这些玻璃纤维滤器的纤维损失也极低，可以承受高达 550℃ 温度的燃烧，为实现准确的海洋样品分析提供所需的稳定性和一致性。

要进一步了解海洋化学中的水过滤过程或颗粒物和溶解物分析中的玻璃纤维材料，请联系 Cytiva Support 或访问我们的 Whatman 滤器选择器，以查找适合您需求的过滤器。

参考文献

1. Blondeau-Patissier, D. et al. Bio-Optical Properties of Two Neighboring Coastal Regions of Tropical Northern Australia: The Van Diemen Gulf and Darwin Harbour.Frontiers in Marine Science 4, 114 (2017).
2. Alonso-González, IJ. et al. Lateral POC transport and consumption in surface and deep waters of the Canary Current region: A box model study.Global Biochemical Cycles 23, 1–12 (2009).
3. Maciejewska, A. and Pempkowiak, J. DOC and POC in the water column of the southern Baltic.Part I. Evaluation of factors influencing sources, distribution and concentration dynamics of organic matter.Oceanologica 56, 523–548 (2014).
4. Garrido Reyes, T. and Mendoza Crisosto, J. Characterization of Dissolved Organic Matter in River Water by Conventional Methods and Direct Sample Analysis-Time of Flight-Mass Spectrometry.Journal of Chemistry (2016).