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1.
青海湖是我国最大的湖泊,该流域生态系统健康对维系青藏高原生态安全具有重要意义.关于我国青藏高原区内大型湖泊的有色可溶性有机物(CDOM)组成与来源研究甚少,对青海湖流域开展CDOM的来源及特征研究对该湖水质保护及填补空白区的研究具有重要意义.通过两次青海湖流域采样并结合三维荧光光谱-平行因子分析法(EEMs-PARAFAC)分析了青海湖入湖河流和湖泊水体的CDOM组成特征、光学特性和可能来源.结果发现,湖泊内溶解性有机碳(DOC)浓度、a250∶a365和S275-295均值均极显著高于入湖河流(P<0.000 1,t-test,下同),而a350、 SUVA254、IC∶IT和腐殖化指数HIX均值极显著小于入湖河流(P<0.000 1),意味着湖泊内有机碳具有低芳香性特征,而入湖河流内CDOM则具有高芳香性且腐殖化程度高.通过平行因子分析法解析各水样的三维荧光光谱得到4个组分:陆源类腐殖质酸C1(Ex  相似文献   

2.
为探索喀斯特城市湖库溶解性有机质(DOM)成分特征及来源信息,以我国贵阳市重要喀斯特湖库——红枫湖、百花湖、松柏山水库和阿哈水库为研究对象,分析了表层水体溶解性有机碳(DOC)、叶绿素a(Chla)和DOM光学参数(a254、a280、a350、 E2∶E3、S275-295、 FI、β:α、 BIX、 HIX)的空间差异,同时利用荧光吸收峰(B、 T、 A、 M、 C、 D、 N)和三维荧光平行因子分析(EEM-PARAFAC)解释DOM各成分丰度及占比状况,并运用Spearman相关分析及主成分分析(PCA)揭示DOM参数的相关性和主要环境过程.结果表明,喀斯特城市湖库ρ(DOC)和ρ(Chla)范围分别为4.24~11.9 mg·L-1和0.32~19.7μg·L-1,松柏山水库腐殖质(a254)和芳香类蛋白质(a280)较高,导致相对分子质量(E2∶E3和S275-295)高于其它湖...  相似文献   

3.
为了探究蘑菇湖水体中DOM(溶解性有机物)的组成和结构特征、识别来源及表征腐殖化程度,采用UV-Vis(紫外-可见吸收光谱)和紫外吸收光谱指数、多元统计分析方法对蘑菇湖水体DOM进行表征.结果表明:①蘑菇湖水体DOM腐殖化程度由滨湖区向深湖区递减,DOM主要以脂肪链和酯类等非极性官能团及相对分子质量较大的外源胡敏酸为主. ②皮尔逊相关性分析发现,A250 nm/A365 nm、A240 nm/A420 nm与A3/A2(600~700 nm与460~480 nm波段下的积分面积之比)之间呈显著正相关,A465 nm/A665 nm、SR〔光谱斜率比,Sg(275~295 nm)/Sg(350~400 nm)〕、A2/A1(460~480 nm与260~280 nm波段下的积分面积之比)与A3/A1(600~700 nm与260~280 nm波段下的积分面积之比)之间也均呈显著正相关,而二者之间呈负相关,表明蘑菇湖水体中DOM的腐殖化水平与有机质的相对分子质量、芳香度以及苯环碳骨架的聚合程度等密切相关. ③CCA(canonical correspond analysis,典范对应分析)结果发现,蘑菇湖水体采样点与DOM的芳香度、腐殖化程度存在一定的相关性,与皮尔逊相关性分析结果相似.研究显示,UV-Vis、紫外吸收光谱指数、多元统计分析能够在一定程度上表征蘑菇湖水体DOM的分子量、芳香度以及腐殖化程度.   相似文献   

4.
2019年3月和7月分别采集长江口及其邻近海域表层和底层的海水样品,测定了其中溶解有机碳(DOC)浓度和有色溶解有机物(CDOM)的吸收光谱。本文根据DOC浓度和CDOM吸收系数a254、比紫外吸光度SUVA254、光谱斜率S275-295等参数对该区域溶解有机物(DOM)的分布情况和季节变化进行了研究。结果表明,DOC浓度和a254指征的CDOM丰度总体表现出近岸高、外海低的特点;指征CDOM芳香性的SUVA254和指征CDOM平均分子量的S275-295分别随着离岸距离的增加逐渐降低和升高,表明CDOM的芳香性和平均分子量均逐渐降低;两个航次表层的DOC浓度、CDOM丰度、芳香性及平均分子量均显著高于底层;7月和3月相比,DOC浓度、CDOM丰度及芳香性较高,但未发现平均分子量存在显著的季节变化;DOC浓度、a254、SUVA254、S275-295均与盐度呈现显著的相关关系,其中,DOC浓度、a254、SUVA254呈现负相关关系,而S275-295呈现正相关关系。上述参数与盐度的相关系数(R2)表明,DOC和CDOM在3月较为保守,而在7月(尤其是在表层)不保守程度明显升高。  相似文献   

5.
利用紫外光谱和三维荧光光谱技术结合平行因子分析,对枯水期灞河城市段底质DOM的组成分布、光谱特征及来源进行解析.结果表明,枯水期灞河城市段底质CDOM和DOM浓度分别为2.76~11.05m-1和0.09~0.34mg/g,随采样深度增大,CDOM和DOM浓度降低.DOM组分包括3种类腐殖质和2种类蛋白质,各点处Fn280值均高于Fn355值,其组成以类蛋白质为主.DOM的E2/E3、E3/E4、HIX、FI、BIX和SR值分别为2.53~4.90,3.14~4.15,1.31~3.48,1.74~2.35,0.73~1.77和0.92~1.47,可得研究区域内下游DOM分子量大于上游,DOM主要来自于生物或细菌活动产生的内源,腐殖质以富里酸为主.相关性分析显示,位于265/448nm和250/448nm处的两种类腐殖质荧光强度显著正相关(r=0.951,P<0.01),HIX分别与E3/E4和BIX呈负相...  相似文献   

6.
沉水植物分解导致大量溶解性有机质(DOM)进入水环境,进而对水质产生重要影响.然而,关于沉水植物分布对沉积物间隙水DOM的变化特征及其对氮磷释放的影响研究较少.本研究利用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和三维荧光光谱结合平行因子(EEMs-PARAFAC)技术对比研究了洱海沉水植物分布/非分布区沉积物间隙水DOM组分变化特征,并探讨DOM变化对氮磷释放的影响.结果表明,沉水植物分布区沉积物间隙水DOM主要以富里酸为主,而沉水植物非分布区DOM则以腐殖酸为主.通过UV-vis分析发现,沉水植物分布区沉积物间隙水DOM a355、a440、SUVA254、A253/A203、SR平均值高于植物非分布区,这表明沉水植物分解作用能够促进沉积物间隙水DOM含量、芳香性、分子量、以及取代基数量增加.沉水植物分布区上覆水和间隙水氮磷浓度均高于沉水植物非分布区,这主要是由于沉水植物衰亡期腐烂分解释放氮磷.此外,DOM中的羟基和羧基能够与磷酸盐竞争沉积物颗粒上的吸附位点,...  相似文献   

7.
溶解性有机质(DOM)对全球碳循环及气候变化具有重要意义.本文选取川西北4条高海拔河流,即杂谷脑河、抚边河及岷江(高山峡谷河流)与白河(高原河流),对其天然水体中有色溶解性有机质(CDOM)的紫外-可见光吸收光谱特征进行了研究与比较.结果表明,川西高海拔河流DOC变化范围为1.55~5.66 mg·L~(-1),CDOM(以a(355)表征)变化范围为0.96~6.31 m-1,荧光溶解性有机质(FDOM)(以lg Fn(355)表征)变化保持在2.08~2.83之间.与高山峡谷区河流比较,高原河流芳香性、疏水性特征常数SUVA254、SUVA260较高,吸光度之比E2/E3、光谱斜率S275~295及光谱斜率之比SR较低,揭示了高原河流CDOM芳香性较强、疏水性组分丰富、分子结构较为复杂;SUVA254、SUVA260分别与SR、S275~295呈显著负相关,表明白河由于高通量陆源腐殖质输入影响了CDOM特征.川西高原4条高海拔河流中SUVA254、SUVA260存在显著相关关系,表明芳香性结构普遍存在于河流CDOM疏水组分中.川西高原天然河流水体中CDOM与DOM的浓度之间总体上无直接关联,因为不同天然水体在DOM形成过程中,陆源DOC输入组分和强度及转化机制存在差异.研究结果对于揭示高海拔区域在全球变化背景下有机碳循环的区域效应等方面具有重要意义.  相似文献   

8.
环胶州湾河流入海口CDOM吸收光谱特征   总被引:3,自引:2,他引:1       下载免费PDF全文
任倩倩  邹立  于格  李璐 《环境科学研究》2018,31(8):1407-1416
为深入认识河流对胶州湾水体有机碳的贡献,于2016年4月-2017年2月对环胶州湾河流入海口进行双月采样,通过分析水体中DOC(溶解有机碳)和POC(颗粒有机碳)质量浓度及CDOM(有色溶解有机物)的吸收光谱特征,揭示环胶州湾入海口有机碳的分布特征,辨析CDOM的组成和来源,探讨其与主要环境因素的关系.结果表明:①环胶州湾河流入海口DOC和POC质量浓度范围分别为0.98~32.75和0.13~22.40 mg/L,其中李村河口最高,轮渡和大港相对较小.②a(355)(CDOM的吸收系数)变化范围为0.23~16.35 m-1,存在明显的季节性差异,与盐度成反比,其分布与DOC和POC基本一致.③研究区域水体中,表征CDOM分子组成、来源及芳香化程度的SR[光谱斜率比,Sg(275~295 nm)/Sg(350~400 nm)]和A250 nm/A365 nm存在显著的时空差异.④夏季、秋季CDOM的整体分子量水平高于春季、冬季;轮渡、大港、板桥坊河和娄山河SR相对较高,CDOM组成趋向于蛋白类或富里酸类物质.⑤轮渡、大港和镰湾河A250 nm/A365 nm相对较高,类腐殖质的芳香化程度较低,受海源控制;其他河口A250 nm/A365 nm相对较低,CDOM以陆源输入为主,其类腐殖质的芳香化程度较高,结构相对稳定而不易降解.⑥CCA(Canonical Correspond Analysis,典范对应分析)结果表明,DOC与CDOM吸收特性存在较好的相关性,河口CDOM主要来自地表径流,温度和DO是影响CDOM时空分布的主要因素.研究显示,CDOM的组成、降解的难易程度与来源密切相关,秋季生物量丰富,水体中腐殖酸所占比例增大,CDOM芳香度较高,不容易被降解.   相似文献   

9.
喀斯特河流受特殊生物地球化学过程影响,其溶解性有机质(DOM)变化具有显著的区域特征.然而,当前对其DOM空间变化规律,特别是生物降解特性的研究十分有限,急需相关内容的补充.以我国典型喀斯特河流—芙蓉江为研究对象,探索了DOM光学参数(a254、a350、E2/E3、S275~295、BIX、FI、FRI和HIX)的空间格局,同时揭示了不同温度条件下DOM的生物降解特性.结果表明,原位水体a254和a350值分别为(8.22±1.82)m-1和(5.32±1.72)m-1,E2/E3和S275~295值分别为0.85~3.25和0.002~0.011.河流BIX和FI值分别为0.77~1.11和2.14~2.39 nm-1,说明内源和外源输入均为DOM的重要贡献源.HIX和FRI分别为0.54±0.16和0.86±0.06,说明水体腐殖化程度低而新生DOM丰度高.经过15℃暗箱培养,a254值在第28 d显著升高((14.8±3.12)m-1)(p<0.05),a350在0~21 d培养阶段下...  相似文献   

10.
以中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)为研究对象,对其生长周期中有色溶解有机物(CDOM)的光学特性变化、藻源CDOM在不同波长辐照下的降解和一氧化碳(CO)的产生情况进行探究.结果表明,在微藻生长过程中,CDOM吸收系数a(350)呈现先降低后增加的趋势.辨别出2种类腐殖质组分C1(Ex/Em=325/395nm)和C2(Ex/Em=265/445nm)以及1种类蛋白质组分C3(Ex/Em=275/345nm).随着辐照波长范围的增加,a(350)及荧光组分的荧光强度在不同生长阶段的损失率均呈现升高趋势.在光照9h后,a(350)分别在280~800,315~800和400~800nm辐照波长下平均降低了69.07%±8.23%、51.85%±12.54%和31.12%±3.40%.此外,藻源CDOM的降解产物CO随辐照波长范围的增加而升高,紫外光对CO生成的贡献超过70%.  相似文献   

11.
太湖梅梁湾有色可溶性有机物对光的吸收   总被引:26,自引:2,他引:24  
探讨了太湖梅梁湾不同湖区有色可溶性有机物(CDOM)对光的吸收、光衰减系数的变化及与DOC浓度的关系、CDOM吸收对光衰减系数的贡献率以及指数函数曲线斜率S值.结果表明,不同类型湖区CDOM吸收系数差异明显,ad(440)、ad(320)的变化范围分别为1.22~2.58m-1,6.24~10.69m-1;DOC浓度最高值出现在梁溪河口,为12.74mg/L,最低值出现梅梁湾口,为6.87mg/L,大致呈由湾内向湾口逐渐递减的趋势;DOC与CDOM吸收系数在波长320nm以下存在显著性相关,波长320~700nm CDOM吸收对光衰减系数的贡献率在0.69%~60.9%间变化,400nm以下紫外短光部分贡献率均大于20%,空间上短波部分贡献率在河口区、五里湖比梅梁湾内及沿岸带要大;CDOM吸收的指数函数曲线斜率S在13.9~18.1m-1间.  相似文献   

12.
采集了2016年11-12月期间东、黄、渤海表、中、底海水样品,分析了海水中溶解有机质的紫外-可见光吸收光谱特征,探讨了渤海和黄东海海域秋冬季有色溶解有机物(CDOM)的分布特征、来源和影响因素。结果表明:在渤海和黄东海,表、中、底层CDOM均呈现近岸高、远海低的分布特征,渤海CDOM含量高于黄东海。吸收系数a355和光谱斜率S275-295呈显著负相关。结合CDOM的a355分布和S275-295,表明CDOM受到陆源输入的显著影响。渤海海区黄河口海域由于黄河水的直接输入和在大风影响下黄河口的泥沙再悬浮作用,CDOM含量最高。12月渤海中心存在CDOM和DOC的低值区,位置和夏季渤海双中心冷水团一致。在黄东海海域,高盐度台湾暖流的导致了黄东海DOC低浓度区域的产生,但对CDOM的含量分布没有明显影响。在渤海和黄东海,CDOM和DOC无显著相关性。  相似文献   

13.
于2017年8月现场采集并测定了西北某内陆河城区段16个入河排放口水体的有色溶解性有机物(CDOM)三维荧光光谱(EEMs),深入探讨和分析了其CDOM荧光光谱特征、组成成分、类型和可能来源,探讨了荧光组分对研究河段溶解性有机物的示踪特征.结果表明,污染物产生途径不同,入河水体CDOM的EEMs特征差异显著,除了工业、城镇生活等受人为处理影响的水体外,同类排放源的EEMs具有类似性,大多数入河水体中都包含有类腐殖质荧光A峰.平行因子分析方法(PARAFAC)解析出入河水体CDOM由3个荧光组分组成,即类腐殖质组分C1(272,437/545nm)和C3(281,368/437nm),类蛋白组分C2(<2150,281/366nm),其中C1和C3具有同源性,且其A峰、C峰的位置发生老化红移现象,C2组分的类蛋白荧光T峰则较为稳定,可以作为研究河段溶解性有机物来源的指示参数.入河排放水体CDOM的荧光指数(FI、HIX、BIX)在反映人类活动对水质的干扰方面较为敏感,工业企业、城镇生活废水排放源的荧光指数、生源指数与其他排放源有所差异,可以敏感指示人为污染的存在.入河水体CODM的光学参数(a(280)、a(350)、a(355))及荧光峰强度均与TOC、CODcr有一定的线性关系,可用于指示有机污染程度.三个荧光组分与TOC、TN的线性拟合关系相对较好,表明可以用荧光组分值对各入河排放源的TOC、TN等指标进行有效示踪.  相似文献   

14.
利用三维荧光光谱法和紫外分光光度法,研究NO3-对二级出水DOM与Cu2+络合作用的光谱特性和络合能力的影响.随投加NO3-浓度增加,二级出水DOM与Cu2+络合作用后代表类蛋白质(类色氨酸)物质荧光峰消失,紫外吸收峰右侧红移.投加NO3-浓度与二级出水DOM和Cu2+络合作用后的HIX、α300、α250365、E3/E4和UV253/UV203值呈显著正相关,与BIX显著负相关(r为-0.958~-0.719),与S240-400和S275-295值分别呈指数增加和指数减少关系(R2分别为0.9678~0.9952和0.9965~0.9978),对FI、α350、α355和S350-400值影响较小.二级出水DOM中的紫外光类腐殖质、可见光类腐殖质和高激发波长类色氨酸物质与Cu2+作用后的条件稳定常数lgK分别为2.08~2.46,1.84~2.51,2.27~2.57L/mmol,配位荧光官能团比例分别为19.5%~36.5%、22.5%~33.3%和24.4%~29.2%.二级出水DOM中类腐殖质和类蛋白质与Cu2+的络合反应强度相差不大,且样品中NO3-浓度不同时,用部分荧光参数(HIX)和紫外参数(α300、α250365、E3/E4、S240-400和S275-295)表示DOM的含量、分子性质存在一定的不确定性.  相似文献   

15.
基于环境气象评估指数(EMI,environmental meteorology index),以石家庄、邢台、邯郸、衡水四个京津冀中南部重点城市为研究对象,对2013~2018年的气象条件变化时空分布特征进行分析.结果显示:EMI指数与经过去趋势处理的PM2.5浓度的相关系数达0.88,说明EMI指数具有较好的可靠性,能够可靠性地应用于大气环境评价和重污染天气过程评估业务;基于气象条件对PM2.5浓度贡献的定量分析方法,计算得到2013~2018年月度气象条件对PM2.5浓度变化的贡献率,定量分析不同月份的气象条件变化,可有效评价不同污染程度月份的气象条件影响.此外,该定量方法在重大活动期间气象条件和减排效果评估中得到有效应用;从冬季气象定量贡献的空间分布来看,在京津冀中南部的山前地区形成EMI正距平百分比高值区,除人为排放较高外,恶劣的气象条件是京津冀中南部颗粒物污染严重的重要原因.  相似文献   

16.
太湖典型草、藻型湖区有色可溶性有机物的吸收及荧光特性   总被引:27,自引:6,他引:21  
2004年4月对太湖典型草、藻型湖区东太湖和梅梁湾有色可溶性有机物(CDOM)的吸收和荧光特性进行了研究.通过实验测定方法得到东太湖和梅梁湾CDOM的光谱吸收系数及其荧光值.结果表明,溶解性有机碳(DOC)的浓度在6.3~17.2 mg/L间变化,其均值为9.08±2.66 mg/L;CDOM在280 nm和355 nm的吸收系数分别为11.2~32.6 m-1(平均值17.46m-1±5.75 m-1)和2.4m~8.3 m-1(平均值4.17 m-1±1.47 m-1);355 nm波长处CDOM的比吸收系数为0.31~0.64 L·(mg·m)-1,平均值0.46L·(mg·m)-1±0.08 L·(mg·m)-1.355 nm的激发波长、450 nm的发射波长处的荧光值的变化范围0.50~3.91 nm-1(平均值1.32nm-1±0.84 nm-1).2类草、藻型湖区的DOC浓度、CDOM吸收系数、355 nm处荧光值均存在显著性差异,但CDOM比吸收系数和指数函数斜率则没有显著性差异,由此则反映了CDOM来源的一致性.CDOM的吸收系数与DOC浓度的相关性随波长的降低而增加,在短波部分存在明显的正相关.355 nm处的荧光值、DOC浓度与CDOM吸收系数存在如下显著性的正相关关系:Fn(355)=0.544(±0.035)a(355)-0.946(±0.152),DOC=1.537(±0.196)a(355)+2.683(±0.862).280~500 nm、280~360 nm、360~440 nm指数函数斜率分别为14.37μm-1±0.73μm-1、19.17μm-1±0.84μm-1、13.38μm-1±0.82μm-1.  相似文献   

17.
利用紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱和稳态光化学反应技术,对水环境中水稻和小麦秸秆短期(91d)分解释放的溶解有机质(DOM)的组成、结构和光化学活性进行了研究.结果表明:在水环境中,秸秆分解释放DOM过程可分为物理淋溶、易分解组分分解和难分解组分分解三个阶段,其中易分解组分是该分解过程中秸秆DOM的主要来源;随分解周期增长,秸秆源DOM的芳香性、腐殖化程度及分子量不断增大,而生物可利用性逐渐减小;秸秆源DOM中的类酪氨酸、类腐殖酸和类富里酸在秸秆分解过程中逐渐累积,至分解末期,3种组分在水稻和小麦秸秆DOM中的含量分别增加了4.2%~14.3%和5.9%~12.8%,而类色氨酸和溶解性微生物分泌物相对不稳定,会被逐渐分解;秸秆源DOM的紫外和荧光光谱特征指数SUVA254、E2/E3、S275~295、SR、BIX和FI均与其光生HO×、1O2和三线态DOM间具有良好的相关关系(r > 0.61,P < 0.05),因此秸秆源DOM的光化学活性由其芳香结构、分子量及生物可利用性共同决定.鉴于此,研究认为,探讨生物可利用组分的光化学活性,及构建光谱特征指数预测DOM光化学活性的数学模型,是今后秸秆源DOM生态环境作用研究的两项重要内容.  相似文献   

18.
为了解滨海湿地土壤中溶解性有机质(DOM)的组成、分布及来源特征,采用紫外可见光谱和三维荧光光谱技术,并结合平行因子模型(PARAFAC)对崇明东滩湿地表层土壤DOM进行研究。结果表明:东滩表层土壤DOM吸收系数a(355)的均值为(13.72±9.47)m-1,呈由高潮滩向低潮滩递减的趋势;光谱斜率S275-295的均值为(15.22±2.07)μm-1,反映出湿地南部土壤DOM的分子量较高,受大分子有机质影响较大。PARAFAC解析出的DOM含有2类3个荧光组分,即FC1类蛋白质、FC2陆源类腐殖质和FC3自生源类腐殖质,各组分对总荧光强度的贡献率分别为40.70%、23.04%和36.26%。空间分布上,3组分荧光强度的高值集中于北部互花米草(Spartina alterniflora)和芦苇(Phragmites australis)湿地,且自北向南逐渐递减。荧光指数(FI)、生物源指数(BIX)和腐殖化指数(HIX)显示东滩湿地表层土壤DOM的自生源特征显著。另外,DOM荧光组分之间呈显著正相关,且各组分与碳氮元素的迁移转化密切相关,DOM生色团和荧光团存在共源性。  相似文献   

19.
长江口CDOM的光谱吸收特征以及DOC物源示踪意义   总被引:8,自引:1,他引:7  
通过测定2009年冬季长江口芦潮港至嵊泗海域表层水中有色可溶性有机物(CDOM)的光谱吸收和溶解有机碳(DOC)的浓度,分析CDOM的吸收系数α(355)和光谱斜率s值的空间分布特征,并探讨其来源及其与DOC的关系。结果表明:CDOM光学属性随盐度逐渐降低,18.96~28.00的盐度范围内,α(355)为0.268 9~1.183 1 m-1,均值为0.824 9 m-1,低于丰水期,与国内外研究相比偏低,表明长江口CDOM受控于陆源径流输入,CDOM浓度可能和长江流域植被覆盖率和以及径流量有关。光谱斜率s值的范围为0.011 3~0.017 4 nm-1,均值为0.015 3 nm-1,略低于丰水期。DOC浓度与盐度的负相关关系(R2=0.882)表明该研究区域的溶解有机质(DOM)输入主要来自陆源,CDOM与DOC的相关关系为CDOMα(355)=0.371DOC+1.012(R2=0.48),表明研究区域内CDOM对DOC具有一定的物源指示意义。  相似文献   

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