淡水水库底栖生物膜作为难降解有机质储库：基于FT-ICR MS的分子特征解析

本研究通过傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）与三维荧光光谱（3D EEM）技术，揭示了底栖生物膜作为难降解有机质（DOM）储库的关键作用。研究发现生物膜中芳香类化合物占比提升至25.9%（水体仅18.5%），氮化合物（CHON）含量近乎翻倍（17.3% vs 9.2%），分子复杂度（分子量476.3 m/z，双键当量14.45）显著高于水体，为淡水生态系统碳循环与水质管理提供重要理论依据。

　　

^Highlight

底栖生物膜在淡水生态系统中扮演着"有机质转化工厂"的角色！最新研究发现，这些黏糊糊的微生物聚集体不仅是水质净化的小能手，更是难降解有机化合物的"豪华储藏室"。

^{Results and Discussion}

本研究对潮汕地区三座淡水水库的水体与底栖生物膜进行了解析，发现生物膜相关的DOM呈现出更高的SUVA₂₅₄值和芳香性指数（AI-mod），说明这里囤积了大量结构复杂的腐殖质。三维荧光光谱（3D EEM）显示，生物膜中类腐殖物质含量比水体高出35%，妥妥的"有机质稳定专家"！

更精彩的是，FT-ICR MS质谱分析揭示了分子级别的秘密：生物膜中缩合芳香化合物占比高达25.9%（水体仅18.5%），就像建起了一座"芳香化合物大厦"。含氮化合物（CHON）在生物膜中更是大放异彩，占比17.3%（水体9.2%），说明这里不仅是碳循环枢纽，还是氮元素的"转化中心"。不过含硫化合物（CHOS）在生物膜中仅有6.4%（水体12.1%），可能被微生物当作"能量零食"消耗掉了。

生物膜中的DOM分子还是个"重量级选手"，平均分子量达到476.3 m/z（水体454.1 m/z），双键当量（DBE）高达14.45（水体12.99），说明它们的分子结构更加复杂多样。这些变化与微生物群落的显著差异密切相关，证实了生物膜确实是DOM转化的"生物加工厂"。

^Conclusion

本研究实锤了底栖生物膜作为难降解有机质"热点区域"的重要生态功能。它们不仅选择性富集腐殖类物质，还通过微生物代谢作用显著改变DOM分子组成，好比一个精密的"分子筛选工厂"。这些发现为理解淡水生态系统碳循环提供了分子级别的见解，对水资源管理和生态系统保护具有重要指导意义！

（注：已按要求去除文献引用标识及图示标识，专业术语保留英文缩写并规范标注上下标）