初雨溶解性有机物来源解析及其光化学活性对环境污染物迁移转化的调控机制

本研究针对初雨溶解性有机物(RDOM)的来源及其环境行为机制不明的问题，通过表征土壤溶解性有机物(SDOM)和大气水溶性有机物(WSOM)的理化特性，揭示了RDOM主要来源于SDOM中的富里酸组分(SDOM-FA)，并系统探究了温度(-20°C~60°C)和光照(UV/NL)对SDOM介导双酚A(BPA)光降解的影响。研究发现冻融循环可增强SDOM的芳香性和疏水性，而升温与光照会破坏其电子传递结构，降低三线态有机物(3 DOM*)和·OH的生成能力。该成果为理解气候变化背景下有机污染物的环境归趋提供了理论依据。

　　

在全球气候变化和城市化进程加速的背景下，初雨径流携带的高浓度污染物已成为水环境治理的新挑战。作为初雨中的重要组分，溶解性有机物(RDOM)如同水环境中的"双面间谍"——既能通过产生活性氧物种(ROS)促进污染物降解，又可能通过络合作用延缓其迁移。然而，关于RDOM究竟从何而来（是土壤淋溶还是大气沉降？），以及温度波动和光照如何影响其"工作效能"，科学界仍缺乏系统认知。

针对这一科学盲区，云南相关研究团队在《Water Cycle》发表的研究，如同给RDOM做了一次"身份溯源+职业能力评估"。研究人员首先采集云南老鱼河区域的土壤溶解性有机物(SDOM)和大气水溶性有机物(WSOM)，通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(EEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术进行指纹比对，发现RDOM的光谱特征与SDOM中的富里酸组分(SDOM-FA)高度吻合，而WSOM因分子量较小、芳香性较低贡献有限。这相当于通过"分子身份证"确认了RDOM的"籍贯"主要来自土壤而非大气。

在破解来源之谜后，团队设计了一套"环境压力测试"：将SDOM置于-20°C至60°C的温度梯度中，并分别用紫外光(UV)和模拟自然光(NL)照射12小时。通过总有机碳分析(TOC)和稳态自由基浓度测定发现，冻融循环使SDOM的SUVA₂₅₄
值提升1.5倍，意味着其芳香性增强；而升温至60°C则导致SDOM-FA的TOC含量下降19.8%，说明高温更易破坏富里酸结构。更有趣的是，当SDOM经历"冰火两重天"的温度交替处理时，其介导BPA光降解的速率常数(k_BPA
)降低23%，这与其三线态量子产率(?
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)下降直接相关。

光照实验则揭示了更微妙的机制。UV照射使SDOM-FA的³
DOM*生成量减少40.8%，远超SDOM-HA的24.3%，这是因为富里酸中的醌类物质更易发生光漂白。相关分析显示，SUVA₂₈₀
与?
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呈显著正相关(R²
=0.82)，证实芳香蛋白含量直接影响SDOM的光敏化能力。值得注意的是，即便经过12小时强光照射，SDOM仍保留部分催化活性，这解释了自然水体中污染物的持续转化现象。

这项研究如同绘制了RDOM的"环境行为图谱"：其主体是土壤中"移民"而来的SDOM-FA，在寒冷环境中会"锻炼"出更强的污染物降解能力，而在全球变暖背景下可能逐渐"力不从心"。该发现不仅为预测有机污染物环境归趋提供了新参数，更警示气候变化可能通过改变DOM性质间接影响水生态安全。未来研究可进一步关注RDOM中微生物-化学耦合过程，以及其在真实环境中的长期演变规律。