周村水库四季变化过程中水体溶解性有机物的分布与光谱特征

• 作者: 丛海兵 周石磊 孙悦 崔建升 张艺冉 李再兴 罗晓 黄廷林
• 来源期刊: 环境科学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 溶解有机质(DOM) 周村水库 光谱特征 紫外-可见光谱 三维荧光光谱
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 3492-3502
• 页数: 11页
• 分类号: X522
• 语种: 中文
• DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2019.0277

摘要

运用三维荧光光谱(EEMs)技术结合平行因子分析法(PARAFAC)及紫外-可见光谱技术(UV-vis),对周村水库四季变化过程中溶解性有机物(DOM)的分布及光谱特征进行了分析.结果表明:周村水库表层水体的氮素(总氮和溶解性总氮)和有机物(总有机碳和溶解性有机碳)的季节性差异显著,并且水库冬、春两季TN较多、TOC较少;表层水体DOM夏、秋两季的吸收系数a254和a355均高于冬、春季节,与有机物的分布相一致;四季的E3/E4均大于3.5,说明DOM以富里酸为主,E2/E3比值表明富里酸占DOM的比例夏、秋两季高于冬、春季节,除夏季外水库表层水体SR均大于1,显示DOM主要为生物源;三维荧光通过PARAFAC解析出3种组分,分别为类腐殖质(Cl)、可见区富里酸(C2)和类蛋白(C3);对3个组分进行相关性分析,结果显示,C1、C2、C3之间具有显著的相关性(p＜0.01);DOM的总荧光强度及各组分的荧光强度均呈现出夏秋季高、冬春季低的特征,总荧光强度最大值为夏季的(1993.52±40.84)A.U.,最小值为春季的(1074.10±113.63)A.U.;周村水库各个季节间的DOM总荧光强度和荧光组分C1的荧光强度除夏、秋外均呈现显著的差异性(p＜0.05),组分C2和C3的荧光强度均呈现显著差异性(p＜0.05);周村水库四季的DOM生物源指数(BIX)为0.8～1.0,表明水库DOM具有较强的自生源特征,与腐殖程度指标(HIX)的结果相吻合;PCA分析显示,周村水库表层水体DOM的光谱特征差异明显,夏、秋两季的DOM光谱特征相近,冬、春两季的水体DOM特征相似;并且组分C1、C2、C3与DOM特征参数(FI、β∶α)及溶解性有机碳(DOC)呈显著相关性(p＜0.01).通过对周村水库水体四季的DOM光谱特征进行研究,可以进一步分析水库水体的有机物污染特征,并为水库水质管理提供技术支持.