关亚风、耿旭辉等研制的深海原位气相色谱仪和深海原位CDOM荧光传感器海试成功

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近日，我所微型分析仪器研究组（105组）关亚风研究员、耿旭辉研究员团队与中国科学院深海科学与工程研究所共同研制的4500米级深海原位气相色谱仪、深海原位有色溶解有机物（CDOM）荧光传感器和深海原位叶绿素荧光传感器于8月14日至9月7日搭载深海勇士号/探索二号在某海域科考航次中海试成功，均获得了有效数据。深海原位气相色谱仪进行了两次海底试验，最大潜深1637米；深海原位CDOM荧光传感器和深海原位叶绿素荧光传感器进行了八次海底试验，最大潜深3961.9米。

　　深海原位气相色谱仪可原位定量测量深海中单体挥发性有机组分和各类气体成分。本次海试成功的深海原位气相色谱仪验证了其工作原理及工程应用的可行性，获得了不同沸点组分含量的半定量数据，为后续深海地球化学和生物等科学研究，以及能源勘探等工程技术奠定了原位探测技术基础。
　　有色溶解有机物（chromophoric dissolved organic matter，CDOM）是存在于各类水体中的含有腐殖酸、富里酸、氨基酸和芳烃聚合物等物质的溶解性有机物。开展CDOM分布研究能够更好地确定其来源及组成，对揭示海洋碳循环变化规律和海洋生态系统特征有重要意义。在本航次海试中，深海原位CDOM荧光传感器以及新型超高灵敏度深海原位叶绿素a荧光传感器分别测量到了某海域从海平面到海底整个剖面的CDOM和叶绿素a的浓度，为海洋生物、物理海洋等学科研究提供了重要数据。两类荧光传感器均采用行业认可的标定方法，经比对，测量结果与文献报道的船载光谱仪对该海域的测量数据相吻合，包括剖面浓度变化趋势、拐点深度和绝对浓度，证明了两类荧光传感器的测量及标定准确性。经权威部门第三方测试，CDOM传感器检测下限为8.5ng/L硫酸奎宁，叶绿素传感器检测下限为0.42ng/L叶绿素a，检测灵敏度均比可查询的美国、德国等进口同类产品高数倍。两类深海原位荧光传感器已作为中科院A类先导专项“深海/深渊智能技术及海底原位科学实验站”的首批成果，搭载到深海原位实验站上。
　　该工作得到中科院A类先导专项“深海/深渊智能技术及海底原位科学实验站”和我所创新研究基金等项目的资助。（文/丁坤、耿旭辉 图/宁海静）

      文章来源：大连化物所
       关亚风，中国科学院大连化学物理研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年基金获得者，所学术委员会委员。中国仪器仪表学会分析仪器分会理事长，样品制备专业委员会主任委员，中国科学技术大学兼职教授和博导，中国色谱学会常务理事。曾任中国科学院大连化学物理研究所仪器分析化学研究室主任，兼微型色谱研究组组长。Journal of Chromatography A、《分析化学》、《环境化学》、《色谱》等杂志编委。1982年毕业于中国科学技术大学近代化学系，1986年在中国科学院大连化学物理研究所获博士学位，导师卢佩章院士。1986-1989年先后在意大利和荷兰完成博士后，1989年晋升副研究员，1993年晋升研究员，同年获国务院政府津贴。曾获国家科技进步二等奖，天津市科技进步一等奖，辽宁省技术发明二等奖，中科院自然科学二等奖，大连市技术发明一等奖，国土资源部科学技术二等奖和中国仪器仪表学会科技创新奖等多个奖项。主要研究方向：微型色谱及仪器、多维色谱联用、色谱检测器、化学传感器、现场分析仪器和工业在线分析方法和仪器，用于海洋、环境、食品等领域。主持国家科技部重大专项、国家自然科学基金、中科院等多项研究项目；已发表SCI论文160多篇，申请中国发明专利90余项，美国专利1项，已授权中国发明专利49项。
               耿旭辉 博士，研究员。长期从事高灵敏小型荧光检测器及应用研究，在Analytical Chemistry 等期刊上发表论文20篇，申请发明专利26项（已授权12项）。主持国家重点研发计划课题、国家重大科学仪器设备开发专项课题、国家自然科学基金面上基金、中科院重点部署项目课题、大连市科技创新基金等项目/课题，作为技术骨干参与中科院A类战略性先导专项子课题。研制出系列我国首套4500米级深海原位荧光传感器，在印度洋和南海海试成功；研制出小型荧光检测模块，在非洲猪瘟病毒检测、新型冠状病毒检测中应用；入选中国科协青年人才托举工程、中国科学院青年创新促进会、辽宁省百千万人才工程“万”层次、大连市青年科技之星；获中国仪器仪表学会青年科技人才奖、大连市技术奖发明一等奖、朱良漪分析仪器创新奖——创新成果奖、中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）一等奖、辽宁省自然科学学术成果奖三等奖、大连化物所冠名奖青年优秀奖；现任中国仪器仪表学会青工委副主任委员、中国仪器仪表学会分析仪器分会关键部件专委员副秘书长、大连市深海探测仪器工程技术研究中心副主任。