一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法技术

技术编号:42456998 阅读:26 留言:0更新日期:2024-08-21 12:47
本发明专利技术提供了一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法,属于溶解性有机质分子组成表征领域。利用傅里叶变换离子回旋共振质谱技术和反应组学分析技术建立反应物与生成物之间的分子反应对,并将反应物与产物之间的相对分子质量差与文献中报道的质量差库进行匹配,匹配的精确度控制在百万分之一内,建立DOM光照过程中反应物‑产物分子反应对和相对应的质量差的数据集;对数据近进行分子网络可视化分析,筛选出不同分子类别或者不同元素组成的关键反应网络,将反应物参与反应的数量看作节点的度数,度数越多也即参与的反应越多,所对应的反应即为关键反应,确定溶解性有机质在光照处理过程中反应的关键路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及溶解性有机质处理领域,尤其涉及一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法


技术介绍

1、溶解性有机质(dissolved organic matter,dom)是一类包含了复杂结构及交互作用的溶解性有机混合物,其表生行为和环境效应十分丰富。其在水体中滞留时间长,存在状态时刻处于变化中,与多种营养物质存在耦合效应,并影响着污染物的水环境归趋,是既古老又年轻的学科。溶解性有机质是植物、动物和微生物物质转化产生的复杂混合物,在陆地-海洋-大气界面的许多生物地球化学过程中起着至关重要的作用。dom是连接生命形态碳和无机碳的关键纽带,参与各种生物地球化学循环过程。dom被认为是陆地生态系统和水生生态系统中一种重要的活跃化学组分,是土壤圈层与相关圈层发生物质交换的重要形式。以产生的方式分为内生性和外生性,前者指自然界产生的dom,其来源为动植物残体、土壤、藻类活动产生的排泄物;后者指人类化学合成产生的,人类工业化城镇化过程造成的大量dom介入水生环境,严重威胁水生态系统健康和安全。基于此,揭示地球化学反应过程中的溶解性有机质的分子组成以及分子本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法,其特征在于,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱技术和反应组学分析技术建立的水体中DOM的分子组成与转化过程的分析方法,具体包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法,其特征在于,对DOM样品进行光照处理过程中,溶解氧水平为250±10μM,温度为22±1℃,所述光照处理的条件为模拟日光照射,总光子辐照度控制在300-700纳米的波长范围内。

3.如权利要求2所述的一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法,其特征在于,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱的分析...

【技术特征摘要】

1.一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法,其特征在于,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱技术和反应组学分析技术建立的水体中dom的分子组成与转化过程的分析方法,具体包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法,其特征在于,对dom样品进行光照处理过程中,溶解氧水平为250±10μm,温度为22±1℃,所述光照处理的条件为模拟日光照射,总光子辐照度控制在300-700纳米的波长范围内。

3.如权利要求2所述的一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法,其特征在于,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱的分析条件为:将过滤后的dom样品先经固相萃取柱进行脱盐与富集处理收集待测样品,分析参数为:离子源为电喷雾负离子模式,esi电压为-3.8kv,进样方式为连续进样,进样速度为120μl/h,离子累积时间为0.2s,m/z的扫描范围为100~1200da,采样点数为4m32位数据,时域信号叠加300次。

4.如权利要求3所述的一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法,其特征在于,对采用傅里叶变换离子回旋共振质谱分析得到的数据采用采用matlab代码进行分子式匹配,分子式元素组成的限制条件为:信噪比s/n≥4,匹配分子式中主要元素的个数范围1≤12c≤50,0≤13c≤2,0≤18o≤1,n≤5,32s≤3,0≤34s≤1,p≤1,35cl≤5,37cl≤5,79br≤5和81br≤5。

5.如权利要求4所述的一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法,其特征在于,各分子式以国际纯粹与应用化学联合会的相对原子质量,按照六位小数的精度重新计算精确分子量,用python中的panda库读取原始数据中化学式元素、个数和iupac的精确分子量,然后按如下公式进行校正:

6.如权利要求5所述的一种溶解性有机质地球化学反应过程中关键路径的识别方法,其特征在于,步骤s4中,首先用python中的panda库读取反应前后原始数据,将其存放在两个列表类型的变量list1、list2中,然后嵌套两个for循环对列表进行遍历,使用外层for循环遍历列表时,会...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡爱彬张伟军肖云丽王东升
申请(专利权)人:黄冈师范学院
类型:发明
国别省市:

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