千岛湖有色可溶性有机物光谱学特征及环境指示意义

论文摘要

有色可溶性有机物的光谱学特征能在一定程度上揭示湖泊溶解性有机物来源及其迁移转化规律,探究其光谱学特征对水质保护具有重要的现实意义.本文基于2018年10月在国家级水源供给水库千岛湖布设的60个采样点进行样品采集,运用光谱吸收及三维荧光,结合平行因子分析等方法揭示该湖有色可溶性有机物的光谱特征及其在空间上的变化,进而揭示有机物来源和迁移转化规律,探讨荧光光谱在水质监测应用等方面的指示意义.三维荧光矩阵经平行因子分析解析获得4种荧光组分包括陆源类腐殖酸C1、类酪氨酸C2、类色氨酸C3及微生物作用的类腐殖质C4.类腐殖质组分C1和C4与溶解性有机碳、有色可溶性有机物特征波长吸收系数a(350)均呈现出由西北入湖河口至其它湖区递减的分布趋势,并且C1和C4与溶解性有机碳、a(350)具有很好的相关性与之印证,说明上游新安江输入是千岛湖有机物的主要来源,类腐殖酸是主要的荧光组分.两种类蛋白组分包括类酪氨酸C2和类色氨酸C3分布均具有高度的空间异质性,高值均集中分布在靠近淳安县的湖心区及大坝附近的东南湖区,且该两个组分与叶绿素a浓度无显著相关性.从上游新安江河口至下游大坝出水口方向类腐殖酸组分所占比重逐步减小,而类蛋白组分所占比重增大.结合对该湖周边城镇居民用地分析表明湖心区及东南湖区类蛋白组分一定程度上可能来源于淳安县居民区生活污水的排放;同时,来自上游的类腐殖酸不断稀释及光降解转化为类蛋白组分可能是荧光光谱组成空间变化的又一个原因.C1为主要的荧光信号并与溶解性有机碳、a(350)及叶绿素a浓度具有更好的线性拟合优度,说明陆源类腐殖酸C1相比于其他荧光组分对有机物反演更为准确灵敏.由此表明,千岛湖有色可溶性有机物荧光光谱对有机物来源和迁移转化规律及水质监测等方面具有重要的环境指示意义.

论文目录

• 1 引言（Introduction）
• 2 材料与方法（Materials and methods）
•   2.1 换水周期的计算
•   2.2 样品采集与处理
•   2.3 参数测定及计算方法
•     2.3.1 DOC浓度的测定
•     2.3.2 Chla浓度的测定
•     2.3.3 透明度（SD）的测定
•     2.3.4 CODM吸收系数的测定
•     2.3.5 S275～295、SUVA254的计算
•     2.3.6 三维荧光光谱的测定及平行因子分析
•   2.4 统计分析
• 3 结果与分析（Results and analysis）
•   3.1 千岛湖换水周期
•   3.2 平行因子分析结果
•   3.3 千岛湖水质参数均值及营养状态
•   3.4 水质参数及CDOM各荧光组分的空间变化
•   3.5 水质参数与CDOM光谱特征值的相关关系
• 4 讨论（Discussion）
•   4.1 不同类型有机物的来源
•   4.2 光辐射对千岛湖CDOM迁移转化的潜在影响
•   4.3 荧光光谱在千岛湖富营养化监测中的应用
• 5 结论（Conclusions）

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李元鹏,石玉,张柳青,周蕾,施坤,刘明亮,周永强,张运林

关键词: 有色可溶性有机物,光谱特征,千岛湖,平行因子分析,饮用水

来源: 环境科学学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室,聊城大学环境与规划学院,中国科学院大学,杭州市环境保护科学研究院

基金: 国家自然科学基金(No.41807362,41771514),中国科学院前沿科学重点研究计划项目(No.QYZDB-SSW-DQC016),江苏省自然科学基金(No.BK20181104),中国科学院南京湖泊地理研究所启动基金项目(No.NIGLAS2017QD08)

分类号: X524

DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2019.0315

页码: 3856-3865

总页数: 10

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