海水中铁的形态分析方法及其应用研究

海洋中铁的生物地球化学循环和存在形态具有重要意义，是全球变化研究热点。铁的形态及其络合基的定性在铁循环机制研究中十分关键，需依靠准确和多功能的分析方法。本项目旨在求索海水中铁的形态分析法，为研究全球变化中的关键问题提供技术支撑。克服现有技术单一、仅能分析简单铁形态的不足，采用各种现代仪器，对铁的价态和络合态以及络合基进行系统的形态分析；探讨铁载体和溶解有机物中铁络合物的主要结构基团。方法包括：滤膜分级、8-羟基喹啉柱富集不稳定铁、GPC分离-质谱鉴定结构；滤膜分级、C18或HLB柱富集有机络合铁、GPC分离、 MALDI-TOF/TOF鉴定结构；催化分光光度法确定铁的价态；ICP-MS测定总铁。进行生态场实验和海上现场加富实验并采集样品，用以研究分析方法；同时将所发展的形态分析法应用于海洋中铁络合物在光作用下的降解和酸化作用下的形态转化等研究，寻求光和pH与不同形态铁之间的相关性和规律性。

本项目旨在求索海水中铁的形态（包括氧化还原价态、有机络合态）分析法。采用各种现代仪器，建立各种分析方法和联用手段，对铁的价态和络合态以及络合基进行系统的形态分析，为研究全球变化中的关键问题提供技术支撑。经过四年的潜心研究，本项目达到了预定目标，已经发表论文7篇，共有6篇论文被SCI收录，其中一篇发表在EST上。基本解决了海水中痕量Fe(II)和Fe(II+III)的在线测定的关键技术问题，初步建立了海水及地表水中有机态Fe的萃取富集技术，探讨了Fe的腐殖酸络合物及铁载体络合物的分析方法，并较为系统地研究了三角褐指藻对不同形态铁的吸收和利用。.所建立的分析方法及其应用包括：.1. 建立了同时测定海水中痕量Fe(II)和Fe(II+III)的双载流-反相流动注射-液芯波导流通池分光光度法，成功获得了长江口及东海表层海水中现场可溶态Fe(II)和Fe(II+III)的浓度数据及其分布（Environmental Science & Technology, 2015, 49: 3619-3627）。.2. 建立了海水中痕量Fe氧化还原价态分析的流动注射分析-C18柱富集-长光程液芯波导流通池分光检测法（Analytical Methods, 2015, 7: 4971-4978）。.3. 首次实现了对海水中Fe(II)和Fe(II+III)的在线C18柱固相萃取富集和石墨炉原子吸收光谱同时检测（Talanta, 2015, 137: 25-30）。.4. 建立了基于离心超滤技术的近岸海水中络合态Fe的粒径分级方法（海洋通报，2015，(1): 83-88）。.5. 建立了环境水体中Fe的腐殖酸（HA）络合物的分析方法（Analytical Methods, 2014, 6: 5519-5526）。.6. 以尺寸排阻色谱分离、分光检测和原子吸收光谱检测方法，探讨了典型环境因子对Fe-HA络合物形成的影响（Journal of Environmental Science, 2015, 27: 188-196）。.7.建立了海水中铁载体的固相萃取预处理、高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）测定方法。尝试利用质谱图对铁载体目标物进行初步结构解析（Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2015, 43(9): 1285-1290）