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为解决难降解溶解性有机碳（RDOC）导致有机污染误判、有机碳（OC）特征及与污染关系研究不足的问题，研究人员对长江口 OC 的分级组成和生物可利用性展开研究。发现 RDOC 占 DOC 约 65.8%±9.2%，得出 CODLabile=0.47×CODBulk-0.03 的关系式，为河口污染评估提供新视角。
在全球水资源污染日益严峻的当下，河口生态系统作为陆地与海洋的关键过渡带，其有机污染评估面临着诸多挑战。传统以化学需氧量（COD）为主的水质指标，难以精准区分有机碳的生物可利用性差异，尤其是难降解溶解性有机碳（refractory dissolved organic carbon，RDOC）的存在，常导致对实际污染程度的误判。这类稳定性强、生物周转速率低的碳组分，虽不直接加剧富营养化，却可能在环境中持续积累，干扰水质评价的准确性。与此同时，河口地区受人类活动影响显著，如工业废水排放、农业面源污染等，使得有机碳的组成愈发复杂，传统分析方法仅能测定总有机碳（organic carbon，OC）含量，无法深入揭示其化学特征与生化活性的关联，这一缺陷严重制约了对有机污染本质的科学认知。
为填补这一研究空白，中国相关研究机构的研究人员聚焦于我国污染最严重的河口之一 —— 长江口，开展了题为《Constraining the Composition and Biochemical Activity of Organic Carbon in a Large Eutrophic Estuary using Size-Fractionated Analysis》的研究，该研究成果发表在《Environmental Research》。研究旨在通过尺寸分级分析手段，解析有机碳的组成差异及其与污染评估的定量关系，明确易降解有机碳（labile dissolved organic carbon，LDOC）和 RDOC 在不同粒径组分中的分布特征，为优化河口水质监测指标提供科学依据。
研究主要采用了以下关键技术方法：一是物理分离技术，通过 0.7 μm、0.45 μm、0.3 μm 等不同孔径滤膜对水样中的有机碳进行尺寸分级，分离出颗粒有机碳（particulate organic carbon，POC）和不同粒径的溶解性有机碳（dissolved organic carbon，DOC）；二是生物培养实验（biological incubation），对分级后的有机碳样品进行培养，监测其生物降解过程；三是化学分析，结合超高效分辨率质谱（ultra-high resolution mass spectrometry）等手段，测定有机碳的化学组成与浓度，分析其与 COD 的相关性。研究采集了长江口 5 个采样站（C1-C5）2023 年 3 月和 10 月的表层水样，同时参考了全球主要河口的相关数据。
浓度分级有机碳
研究发现，长江口不同采样点和季节的 DOC 浓度存在差异。2023 年 3 月，总 OC 平均浓度为 2.93±0.25 mg/L，其中 POC 为 1.32±0.17 mg/L，DOC 为 1.61±0.12 mg/L，且小于 0.45 μm 和 0.3 μm 粒径的 DOC 浓度分别为 1.50 mg/L 和 1.43 mg/L，表明大部分 DOC 粒径小于 0.3 μm。10 月的 OC 水平高于 3 月，这与叶绿素 - a 浓度的变化趋势一致。
培养前分级有机碳的组成和表征
不同采样时期的 OC 性质与滤膜孔径减小呈相关性。总 OC 浓度显著高于 DOC（<0.7 μm 分级样品），POC 与 DOC 比例大致相当或略高。在 DOC 范围内，随着分级粒径减小，浓度略有下降。
结论
研究表明，长江口约 66% 的 DOC 为 RDOC。不同 OC 粒径组分中 RDOC 比例呈线性相关，说明较小的 DOC 组分更耐微生物降解。人类活动增加了地表水的有机质输入，加剧了河流和沿海地区的有机污染。
这项研究首次通过粒径分级框架，系统揭示了大型富营养化河口有机碳的异质性特征，证实了 RDOC 在碳保存中的关键作用。研究提出的 CODLabile=0.47×CODBulk-0.03 关系式，为剔除 RDOC 干扰、精准评估 LDOC 对污染的实际贡献提供了量化工具，颠覆了传统 COD 指标高估有机污染的现状。同时，研究估算全球河流每年向海洋输送约 0.44±0.10 Gt 难降解有机碳（含 0.31±0.07 Gt RDOC），这一发现对全球碳循环模型的修正及河口生态系统碳汇功能的认知具有重要意义。研究结果不仅为水质监测策略的优化提供了新方向，也呼吁在环境管理中重视有机碳组分的差异化评估，为平衡污染控制与碳生态保护提供了科学依据。
