Fluorescence excitation emission matrices (EEM) and parallel factor (PARAFAC) analysis have been widely used in the characterization of dissolved organic matter (DOM) in the aquatic continuum. However, large sample sets are typically needed for establishing a meaningful EEM-PARAFAC model. Applications of the EEM-PARAFAC technique to individual samples require new approaches. Here, flow field-flow fractionation (FlFFF) combined with offline EEM measurements and PARAFAC analysis was used to elucidate the dynamic changes in DOM composition/optical properties with molecular weight within individual samples. FlFFF-derived size spectra of ultrafiltration-isolated colloidal DOM show that peak-C related fluorophores (Ex/Em= 350/450 nm) are present mostly in the 1-3 kDa size range, while peak-T associated fluorophores (Ex/Em = 275/340 nm) have a bimodal distribution with peaks in both the 1-3 kDa and the >100 kDa size fractions. The integrated EEM spectra from FlFFF size-fractionated subsamples closely resembled the bulk EEM spectra, attesting to the convincing comparability between bulk and FlFFF size-fractionated EEMs. The PARAFAC-derived DOM components are distinctive among individual samples with the predominant components being humic-like in river water, but protein-like in a highly eutrophic lagoon sample. This compelling new approach combining FlFFF and EEM-PARAFAC can be used to decipher the dynamic changes in size spectra and composition of individual DOM samples from sources to sinks or across the redox/hydrological/trophic interfaces.

中文翻译：

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流场分流和EEM-PARAFAC分析表征了单个水样品中胶体DOM组成随分子量的变化。

荧光激发发射矩阵（EEM）和并行因子（PARAFAC）分析已广泛用于表征水连续体中的溶解有机物（DOM）。但是，通常需要大样本集来建立有意义的EEM-PARAFAC模型。EEM-PARAFAC技术在单个样品上的应用需要新的方法。在这里，流场-流分馏（FlFFF）与离线EEM测量和PARAFAC分析相结合，用于阐明单个样品中DOM组成/光学性质随分子量的动态变化。FlFFF衍生的超滤分离胶体DOM的尺寸光谱显示，与C峰相关的荧光团（Ex / Em = 350/450 nm）主要存在于1-3 kDa的尺寸范围内，而与T峰相关的荧光团（Ex / Em = 275/340 nm）具有双峰分布，其峰大小分别为1-3 kDa和> 100 kDa。来自FlFFF大小分级的子样本的积分EEM光谱与整体EEM光谱非常相似，证明了体积与FlFFF大小分级的EEM之间令人信服的可比性。PARAFAC衍生的DOM成分在各个样品中是不同的，主要成分在河水中呈腐殖质样，而在高度富营养化的泻湖样品中呈蛋白质样。结合FFFFF和EEM-PARAFAC的这种引人入胜的新方法可用于解密尺寸DOM的动态变化，以及从源到汇或跨氧化还原/水文/营养层界面的单个DOM样本的组成的动态变化。来自FlFFF大小分级的子样本的积分EEM光谱与整体EEM光谱非常相似，证明了体积与FlFFF大小分级的EEM之间令人信服的可比性。PARAFAC衍生的DOM成分在各个样品中是不同的，主要成分在河水中呈腐殖质样，而在高度富营养化的泻湖样品中呈蛋白质样。结合FFFFF和EEM-PARAFAC的这种引人入胜的新方法可用于解密尺寸DOM的动态变化，以及从源到汇或跨氧化还原/水文/营养层界面的单个DOM样本的组成的动态变化。FlFFF大小分级的子样本的集成EEM光谱与本体EEM光谱非常相似，证明了体积与FlFFF大小分级的EEM之间具有令人信服的可比性。PARAFAC衍生的DOM成分在各个样品中是不同的，主要成分在河水中呈腐殖质样，而在高度富营养化的泻湖样品中呈蛋白质样。结合FFFFF和EEM-PARAFAC的这种引人入胜的新方法可用于解密从源到汇或跨氧化还原/水文/营养界面的单个DOM样本的尺寸谱和组成的动态变化。PARAFAC衍生的DOM成分在各个样品中是不同的，主要成分在河水中呈腐殖质样，而在高度富营养化的泻湖样品中呈蛋白质样。结合FFFFF和EEM-PARAFAC的这种引人入胜的新方法可用于解密尺寸DOM的动态变化，以及从源到汇或跨氧化还原/水文/营养层界面的单个DOM样本的组成的动态变化。PARAFAC衍生的DOM成分在各个样品中是不同的，主要成分在河水中呈腐殖质样，而在高度富营养化的泻湖样品中呈蛋白质样。结合FFFFF和EEM-PARAFAC的这种引人入胜的新方法可用于解密尺寸DOM的动态变化，以及从源到汇或跨氧化还原/水文/营养层界面的单个DOM样本的组成的动态变化。