2020, Vol. 41
2. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西安 710055
, SUN Yue1 , ZHANG Yi-ran1 , JIANG Yong-feng1 , YIN Lu1 , HUANG Ting-lin2 , LI Zai-xing1 , LUO Xiao1 , ZHAN Jiang1 , WANG Han1
2. School of Environmental and Municipal Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China
微生物代谢过程与水溶性有机物(dissolved organic matter, DOM)关系密切.微生物可以从DOM中获取能量和碳源, 同时微生代谢过程也会产生DOM.环境微生物在自然界中广泛分布, 是自然界碳循环系统的重要参与者和驱动者, 研究DOM组成及特征是认识微生物与环境作用机制的理论基础, 有助于深入研究微生物生命活动过程.其中, 有色溶解有机质(CDOM)作为DOM的主要组成部分[1], 通过紫外可见以及三维荧光光谱分析CDOM的组成和光谱特征, 可以一定程度上对DOM的组成、特征以及来源进行解析, 已经成为地球化学[2]、环境化学[3]和海洋化学[4]等领域关注的热点.
白洋淀作为华北地区最大的淡水湖泊, 被誉为“华北明珠”, 为周边的经济发展提供了重要的生态保障.特别是2017年4月1日中共中央、国务院决定设立雄安新区, 并将位于雄安新区的白洋淀与洱海、丹江口定义为“新三湖”, 提出要构建蓝绿交织、清新明亮、水城共融的生态城市.目前, 白洋淀的研究主要着眼于生态系统尺度下安全评价以及流域管理[5].比如：Xu等[6]研究了典型毒害污染物在白洋淀生态系统中的环境行为与生态效应；Song等[7]以白洋淀流域为例对水循环过程在不同尺度观测与对比实验研究, 为流域水资源管理和生态治理提供了科学依据；Zhang等[8]研究了白洋淀植物分解过程中磷在水-沉积物界面的转化过程；Zhao等[9]基于水位-水质-水生态联合模拟模型, 系统探究了外源与湖泊湿地健康的输入-响应关系, 为湖泊湿地综合管理修复提供了科学方法与技术支持.
然而关于白洋淀DOM的研究较少, 洪志强等[10]分析了白洋淀水生植物腐解产物中DOM的组分及其特点；袁冬海等[11]研究了白洋淀沉水植物腐解溶解性有机物与重金属的相互作用.冬季冰封期是白洋淀水体的一个特殊时期, 水体冰层阻止了水体的大气复氧, 造成了独特的水体环境.由于水体DOM是水体微生物元素循环的重要参与者, 通过关于DOM特征的研究有助于分析水体微生物的元素驱动机制, 但是针对冬季冰封期水体DOM的研究却鲜有报道.因此, 本文基于紫外可见以及三维荧光光谱对白洋淀冬季冰封期的水体DOM进行分析, 通过对该特定时期白洋淀不同特征区域DOM的组成以及特征进行解析, 旨在为揭示该时期微生物参与的碳氮硫等元素生物地球化学循环过程以及白洋淀水体水质污染防治提供科学依据.
1 材料与方法 1.1 研究区域及样品采集白洋淀位于河北省雄安新区, 地理位置为38°43′~39°02′N、115°38′~116°07′E, 总面积为366 km2, 是华北地区最大的淡水湖泊, 不同于一般的湖泊/水库, 水深较浅、起伏不定, 呈现“淀中有村、村中有淀”的特征.本研究结合相关资料[12, 13]以及现场调研, 选取白洋淀自然区、旅游区、养殖区、生活区以及入淀河口区这5个特征区域共25个代表性采样点, 于2019年冬季采集表层水体和底层水体, 分析该时期的水体DOM特征, 研究区域及采样点如图 1和表 1所示.采集的水样24 h内完成硝氮、亚硝氮、氨氮、溶解性总氮和总氮的测定.其中硝氮、亚硝氮、氨氮、溶解性总氮和总氮依据水和废水监测分析方法进行测定[14], 过滤的水样装入玻璃瓶内保存在4℃冰箱里以备DOM的光谱分析.
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图 1 白洋淀采样点分布示意 Fig. 1 Distribution of sampling sites in Baiyangdian Lake |
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表 1 白洋淀采样点信息描述 Table 1 Description of sampling sites in Baiyangdian Lake |
1.2 紫外-可见吸收光谱及相关指数测定
紫外-可见光谱采用DR6000分光光度计进行测定, 以Mill-Q水为空白, 用10 mm石英比色皿在200~700 nm范围内进行吸光度测定[15].紫外可见吸收光谱的相关参数计算如表 2所示.
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表 2 紫外-可见光谱和三维荧光光谱相关参数描述 Table 2 Description of ultraviolet-visible absorption spectrum parameters and fluorescence spectrum parameters |
1.3 三维荧光光谱及相关指数测定
三维荧光光谱采用F97荧光分光光度计进行测定.设置的激发波长(Ex)范围从200~450 nm, 波长间隔为5 nm；发射波长(Em)范围从250~550 nm, 波长间隔为1nm, 扫描速度为1 000 nm ·min-1.利用超纯水扣除散射影响, 并结合Delaunnay三角形内插值法修正去除拉曼峰散射和瑞利散射[16].利用MATLAB 2014a软件, 采用N-way和DOMFluor工具箱, 对冬季白洋淀25个采样点的表层和底层水样进行平行因子分析[17], 与此同时通过核一致性分析进一步确定荧光组分数, 利用折半分析来分析结果的可靠性[18].荧光强度值用RU单位表示, RU的计算方法详见文献[19].三维荧光光谱的相关参数计算如表 2所示.
1.4 数据分析应用R软件对白洋淀冬季冰封期水体DOM的组分进行相关性分析, 利用Origin软件绘制相关图形, 在SPSS (22.0)软件进行多元回归分析, 应用单因素方差分析来研究冬季水体样品DOM间的差异性, 利用Adonis[33]分析表层与底层、不同区域的DOM差异性.
2 结果与讨论 2.1 紫外-可见吸收光谱曲线特征如图 2所示, 白洋淀冬季冰封期表层水体和底层水体DOM吸收光谱中并无明显特征峰, 总体上吸收系数随波长增长呈指数形式递减, 在波长达到450 nm后吸收几乎为0.从紫外吸收系数来看, 白洋淀不同采样区域水体DOM的差异明显；入淀河口区(S2、S6、S11、S20、S24和S25)的紫外吸收系数最大, 生活区(S1、S7、S12、S13、S14、S15和S17)以及养殖区(S8、S9、S10、S16、S18和S19)的紫外吸收系数最小；旅游区(S3、S4和S5)的样品点差异较大；同一个采样点表底的紫外吸收系数差异不大.综上表明, 冬季冰封期不同区域水体DOM性质上存在较大差异, 但是同一采样点表层水体和底层水体的DOM性质差异不大.
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图 2 白洋淀水体DOM的紫外-可见吸收光谱 Fig. 2 Ultraviolet-visible spectroscopy of DOM in water samples from Baiyangdian Lake |
本研究用a254和a355表示DOM的相对浓度, 图 3表示冬季冰封期白洋淀不同特征区域a254和a355的变化情况.从中可知, 自然区水体的a254和a355明显高于其他特征区域；旅游区的a254和a355最小, 并且与入淀河口区(P < 0.01)、生活区(P < 0.01)、养殖区(P < 0.001)以及自然区(P < 0.001)呈现显著差异；养殖区与生活区差异不显著(P>0.05), 与这两个特征区域分布情况较一致；入淀河口区各个采样点的分布较分散, 差异性较大.与此同时, 本研究中表层水体和底层水体的差异性不大, 显示表底的DOM浓度较一致, a355的值与太湖梅梁湾[34]的数值相一致(a355为2.57~6.77 m-1).
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S表示表层水体, B表示底层水体；*表示P < 0.05, **表示P < 0.01, ***表示P < 0.001, 下同 图 3 白洋淀水体DOM的a254和a355变化情况 Fig. 3 Changes of a254and a355 of DOM in water samples from Baiyangdian Lake |
为了进一步分析白洋淀冰封期水体DOM的特性, 本研究分析了紫外-可见光谱中E2/E3, E3/E4, E4/E6以及SR的变化情况(图 4), 用来分析水体DOM腐殖质的腐殖化程度、芳香性、相对分子质量以及来源.结果显示：养殖区(YZQ)的E2/E3最高, 自然区(ZRQ)的E2/E3最小, 即自然区DOM分子量最大, 并且养殖区与旅游区(LYQ)、自然区的差异显著；本研究中大部分水样的E3/E4>3.5, 水体呈现低腐殖化为主的特征, 并且养殖区与旅游区、自然区的差异显著；E4/E6值与DOM腐殖化程度成反比, 底层水体DOM的腐殖化程度要高于表层水体；本研究中该时期水体SR>1, 其中旅游区的SR值最高, 表征DOM主要为生物源, 白洋淀冰封时期水体DOM为生物源特征.
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图 4 白洋淀水体DOM的紫外-可见吸收光谱 Fig. 4 Ultraviolet-visible spectroscopy of DOM in water samples from Baiyangdian Lake |
通过平行因子分析对冬季冰封期白洋淀水体样品进行三维荧光解析, 分析DOM的组分构成.冰封期水体样品的各成分的荧光光谱如图 5所示, 共解析得到3种组分.其中, 组分1有2个激发峰为230 nm和275 nm；组分2为2个激发峰为235 nm和280 nm；组分3包含1个激发峰为250 nm.结合前人研究的成果(表 3), 综合分析得到：C1为类酪氨酸；C2为类色氨酸；C3为类陆源类腐殖质.
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图 5 PARAFAC解析出的DOM中3个荧光组分及其激发发射波长位置 Fig. 5 Fluorescence spectra of three components identified by PARAFAC |
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表 3 白洋淀水体样品DOM的荧光组分特征 Table 3 Characteristics of components of DOM in water samples from Baiyangdian Lake |
2.3.2 DOM的荧光组分强度及分布特征
图 6展示的是冬季冰封期白洋淀各典型淀区采样点, 表层水体与底层水体的三维荧光组分荧光强度以及相对丰度情况.其中, 图 6(a)和6(c)为各特征区域表层和底层水体三维荧光组分荧光强度的变化情况；图 6(b)和6(d)为各特征区域表层和底层水体三维荧光组分丰度占比情况.
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图 6 白洋淀水体DOM组分荧光强度和相对丰度 Fig. 6 Fluorescence intensity and percentages of components of DOM in water samples from Baiyangdian Lake |
结果显示：入淀河口区的唐河采样点、生活区的采蒲台采样点以及养殖区的端村采样点荧光强度较大；不同类型淀区采样点的各个荧光组分荧光强度差异明显, 个别淀区内部差异显著；同一采样点的表层与底层水体各个荧光组分变化类似, 差异性不大；类蛋白(C1+C2)占比较大, 表层44.7% ~91.5%, 底层41.0% ~90.5%, 呈现养殖区多, 自然区少的特点；唐河、端村中(C1+C2)占比最多, 藻苲淀最少, 与人类活动相一致；各特征区域表层和底层水体三维荧光组分丰度占比情况相似, 底层各荧光组分荧光强度要高于表层水体, 不同淀区采样点的差异显著.
2.4 DOM的荧光特征参数分析为了进一步分析冬季冰封期白洋淀各典型区域水体样品DOM的光谱特征, 本文对DOM的荧光特征参数进行了分析, 具体情况如图 7所示.
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图 7 白洋淀水体DOM的BIX、FI、HIX、β:α、Fn280以及Fn355分布情况 Fig. 7 BIX, FI, HIX, β:α, Fn280, and Fn355 distributions of DOM in water samples from Baiyangdian Lake |
Huguet等[30]和肖隆庚等[39]指出BIX大于1.0时, 为生物活动产生.从图 7(a)可知, 冬季冰封期各个采样点的BIX都大于1, 呈现出自生源特征, 特别是入淀河口区的唐河采样点的水体样品中BIX达到1.75(表层水体)和1.76(底层水体)(生物活动特征明显).Lavone等[28]以及McKnight等[40]提出FI可以作为物质的来源以及DOM的降解程度的指示指标, FI>1.8以自生源为主.本研究中各个采样点的水体样品FI都大于1.8[图 7(b)], 说明该时期水体DOM为自生源, 其中, 入淀河口区府河采样点的FI最大, 达到2.58(表层水体)和2.82(底层水体).吕伟伟等[41]研究太湖北部天然有机质的荧光特征发现, 冬季DOM荧光指数FI和BIX分别在1.65~2.50和1.00~1.27之间, 均值分别为2.02±0.05和1.19±0.02, 整体处于较强的自生源特征.
Ohno[42]指出HIX < 4表示以自生源为主.本研究中各个采样点的HIX指数都小于4[图 7(c)], 表明该时期水体DOM腐殖化程度较弱, 与上述紫外-可见吸收光谱的结论非常吻合.与吕伟伟等[41]研究太湖北部冬季天然有机质HIX(0.43±0.04)的结果相一致, 处于较强的自生源特征.新鲜度指数(β:α)反映了新产生的DOM在整体DOM中所占的比例.入淀河口区的唐河采样点的β:α最大达到1.56(表层水体)和1.57(底层水体) [图 7(d)]；自然区的β:α值最小, 表明该区域新生成的DOM比例较低.BIX、FI、HIX以及β:α值不同区域的差异性显著.
Fn280代表了类蛋白物质组分相对浓度, Fn355可以代表类腐殖质组分相对浓度, 两个指标分别用来表征自生源和陆源对水体DOM组分的贡献.从整体上看, 冬季冰封期各个典型淀区采样点表层水体和底层水体样品的Fn280和Fn355差异不明显；不同淀区的差异显著.入淀河口区各采样点的Fn280差异性较大, 旅游区各个采样点间Fn280差异较小；其中入淀河口区的唐河采样点底层水体Fn280最大, 达到9954AU, 说明唐河的类蛋白组分浓度最大, 自生源特征更强, 与解析出的荧光组分以及BIX指数相一致[图 7(e)].与此同时, 旅游区的Fn280值较小与该地区的荧光组分结果相一致.冬季冰封期的Fn355呈现出不同特征区域差异显著的特征, 其中旅游区的Fn355最小与平行因子解析出的结果相一致[图 7(f)].对比冬季冰封期各个采样点的Fn280和Fn355值, 可以看出该时期Fn280明显高于Fn355, 各个采样点呈现自生源特征更强、类蛋白物质含量和占比更多的分布特征, 与紫外-可见光谱以及三维荧光组分构成相一致.
2.5 DOM参数及环境因子相关分析为了研究冬季冰封期白洋淀水体的DOM特征, 本研究基于紫外-可见光谱以及三维荧光光谱参数指标对表层水体和底层水体进行了相关性分析(图 8).其中图 8(a)和图 8(b)为冬季冰封期表层和底层水体紫外-可见光谱参数指标的相关性分析；图 8(c)和图 8(d)为冬季冰封期表层和底层水体三维荧光光谱参数指标的相关性分析.
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图 8 白洋淀水体DOM紫外-可见以及三维荧光参数指标的相关性分析 Fig. 8 Correlations of spectral characteristics of DOM in water samples (based on UV-vis and EEMs) from Baiyangdian Lake |
紫外-可见光谱参数指标相关性结果显示：E2/E3与E3/E4呈显著正相关关系, 表层水体相关系数达到0.94(P < 0.001), 底层水体达到0.87(P < 0.001), 表明随着低腐殖化成分占比的增加, 腐殖化程度减弱；E2/E3与E4/E6呈显著正相关关系[表层水体, 0.56(P < 0.01)；底层水体, 0.44 (P < 0.05)], 表明分子量高的DOM腐殖化程度相对较高；a254和a260呈显著正相关关系(P < 0.001)表示疏水性和芳香性结构关系密切, 芳香性结构主要存在于疏水性组分中, 与高洁等[26]研究溶解性有机质的结论相一致；冰封期白洋淀表层水体和底层水体DOM紫外-可见光谱参数指标相关性呈现相似的变化.三维荧光光谱参数指标相关性结果显示：冬季冰封期白洋淀表层水体和底层水体的C1和C2呈现显著相关, 相关系数达到0.98(P < 0.001)和0.97 (P < 0.001), 表明荧光组分C1和C2存在着相似的来源；而C1和C3以及C2和C3的相关性不大、并不显著, 表明C1、C2与C3来源不同；表层水体和底层水体中各个采样点的三维荧光组分与特征指数的相关性相似, 比如, HIX与C1、C2、Fn280、β:α以及BIX呈现显著相关；C1和C2与Fn280呈现显著的正相关关系, 相关系数达到0.98(P < 0.001)和0.99(P < 0.001), 与Fn280代表的蛋白质相对浓度相一致；C3与Fn355存在显著正相关关系, 表层水体和底层水体相关系数都达到0.99(P < 0.001), 与C3解析出为陆源腐殖质的成分相一致；综上分析可得, 表层水体与底层水体的三维荧光光谱参数指标呈现相似关系.
图 9为冬季冰封期白洋淀水体DOM各参数指标的PCA情况.结果表明, 基于表层水体DOM参数指标的PCA显示[图 9(a)], PCA1和PCA2共解释了整体变化的73.51%；基于底层水体DOM参数指标的PCA显示[图 9(b)], PCA1和PCA2共解释了整体变化的74.83%；PCA显示不同特征区域的采样点分布较分散, 同一区域的较集中(除入淀河口区外), 表明不同特征区域的水体DOM特征存在差异；基于Adonis分析不同区域的差异性, 表层水体不同区域的P=0.012 < 0.05, 底层水体不同区域的P=0.004 < 0.01, 表明不同区域水体DOM特征存在显著差异.基于全部水样的PCA显示[见图 9(c)], PCA1和PCA2共解释了整体变化的73.74%, 同一采样点的表层和底层分布集中；基于Adonis分析得出P=0.885>0.05, 表明冬季冰封期白洋淀表层水样和底层水样DOM的差异不显著.综上, 白洋淀不同特征区域水体DOM呈现明显的差别, 相同类型水体的DOM特征相似；表层水体和底层水体的PCA分析结果类似, 都呈现明显的分区.
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图 9 白洋淀水体DOM紫外-可见以及三维荧光参数指标的主成分分析 Fig. 9 Principal component analysis of DOM in water samples (based on UV-vis and EEMs) from Baiyangdian Lake |
表 4为冬季冰封期白洋淀水体样品的3个荧光组分与DOM参数以及水质参数的多元线性回归分析.结果表明, 表层水体和底层水体中类酪氨酸C1以及类色氨酸C2与Fn280、Fn355、HIX以及BIX呈现显著相关(P < 0.001)；表层水体和底层水体中陆源腐殖质C3与高锰酸盐指数、TN、TDP以及Fn355呈现显著相关(P < 0.001).因此, 可以通过应用冬季冰封期白洋淀水体的DOM特征参数和水质参数对该时期DOM组分进行多元线性回归拟合, 利于评估该时期水体溶解性有机物特征, 便于管理人员对该时期有机污染物进行评价和控制.
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表 4 荧光组分与特征参数及水质多元线性回归1) Table 4 Correlation matrix of DOM indices and three PARAFAC components of water samples from Baiyangdian Lake |
3 结论
(1) 冬季冰封期, 白洋淀水体的紫外-可见光谱显示水体DOM呈现生物源、低腐殖化的特征, 并且芳香性结构主要存在于疏水性组分中.
(2) 三维荧光-平行因子解析出2种类蛋白(C1和C2)以及1种类腐殖质(C3), 并且类蛋白(C1+C2)占比较大；特征参数FI、BIX以及HIX表明DOM为自生源为主.
(3) PCA以及Adonis分析得到不同淀区水体DOM的特征差异显著(P < 0.05), 表层水体和底层水体DOM差异不显著(P>0.05)；多元线性回归可以很好地拟合水体的DOM特征参数和水质参数与水体DOM组分的关系, 利于评估冬季冰封期水体DOM的特征.
| [1] |
吴丰昌, 王立英, 黎文, 等. 天然有机质及其在地表环境中的重要性[J]. 湖泊科学, 2008, 20(1): 1-12. Wu F C, Wang L Y, Li W, et al. Natural organic matter and its significance in terrestrial surface environment[J]. Journal of Lake Sciences, 2008, 20(1): 1-12. DOI:10.3321/j.issn:1003-5427.2008.01.001 |
| [2] |
郭卫东, 黄建平, 洪华生, 等. 河口区溶解有机物三维荧光光谱的平行因子分析及其示踪特性[J]. 环境科学, 2010, 31(6): 1419-1427. Guo W D, Huang J P, Hong H S, et al. Resolving excitation emission matrix spectroscopy of estuarine CDOM with parallel factor analysis and its application in organic pollution monitoring[J]. Environmental Science, 2010, 31(6): 1419-1427. |
| [3] |
冯可心, 李永峰, 姜霞, 等. 丹江口水库表层沉积物有色可溶性有机物空间分布特征及其来源分析[J]. 环境化学, 2016, 35(2): 373-382. Feng K X, Li Y F, Jiang X, et al. Distribution and source analysis of chromophoric dissolved organic matter in the surface sediments of the Danjiangkou Reservoir[J]. Environmental Chemistry, 2016, 35(2): 373-382. |
| [4] |
王泽华, 邹立, 陈洪涛, 等. 西太平洋冬季上层水体有色溶解有机物的分布和转化特征[J]. 海洋学报, 2018, 40(10): 180-189. Wang Z H, Zou L, Chen H T, et al. Distribution and transformation of CDOM in the upper waters of western Pacific Ocean in winter[J]. Haiyang Xuebao, 2018, 40(10): 180-189. DOI:10.3969/j.issn.0253-4193.2018.10.017 |
| [5] | Cui Q Q, Pan Y T, Zhang H X, et al. Elevated concentrations of perfluorohexanesulfonate and other per-and polyfluoroalkyl substances in Baiyangdian Lake (China):source characterization and exposure assessment[J]. Environmental Pollution, 2018, 241: 684-691. DOI:10.1016/j.envpol.2018.05.099 |
| [6] | Xu F L, Wu W J, Wang J J, et al. Residual levels and health risk of polycyclic aromatic hydrocarbons in freshwater fishes from Lake Small Bai-Yang-Dian, Northern China[J]. Ecological Modelling, 2011, 222(2): 275-286. DOI:10.1016/j.ecolmodel.2010.10.001 |
| [7] | Song X F, Wang P, Yu J J, et al. Relationships between precipitation, soil water and groundwater at Chongling catchment with the typical vegetation cover in the Taihang mountainous region, China[J]. Environmental Earth Sciences, 2011, 62(4): 787-796. DOI:10.1007/s12665-010-0566-7 |
| [8] | Zhang W Q, Jin X, Meng X, et al. Phosphorus transformations at the sediment-water interface in shallow freshwater ecosystems caused by decomposition of plant debris[J]. Chemosphere, 2018, 201: 328-334. DOI:10.1016/j.chemosphere.2018.03.006 |
| [9] | Zhao Y W, Liu Y X, Wu S R, et al. Construction and application of an aquatic ecological model for an emergent-macrophyte-dominated wetland:a case of Hanshiqiao wetland[J]. Ecological Engineering, 2016, 96: 214-223. DOI:10.1016/j.ecoleng.2015.12.032 |
| [10] |
洪志强, 熊瑛, 李艳, 等. 白洋淀沉水植物腐解释放溶解性有机物光谱特性[J]. 生态学报, 2016, 36(19): 6308-6317. Hong Z Q, Xiong Y, Li Y, et al. The spectra characterization on dissolved organic matter of submerged plant decomposition in Lake Baiyangdian[J]. Acta Ecologica Sinica, 2016, 36(19): 6308-6317. |
| [11] |
袁冬海, 崔骏, 洪志强, 等. 白洋淀沉水植物腐解溶解性有机物与重金属的相互作用[J]. 环境工程学报, 2016, 10(5): 2184-2192. Yuan D H, Cui J, Hong Z Q, et al. Interaction between dissolved organic matter released by macrophyte decomposition and heavy metal in Lake Baiyangdian[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2016, 10(5): 2184-2192. |
| [12] |
杜奕衡, 刘成, 陈开宁, 等. 白洋淀沉积物氮磷赋存特征及其内源负荷[J]. 湖泊科学, 2018, 30(6): 1537-1551. Du Y H, Liu C, Chen K N, et al. Occurrence and internal loadings of nitrogen and phosphorus in the sediment of Lake Baiyangdian[J]. Journal of Lake Sciences, 2018, 30(6): 1537-1551. |
| [13] |
薛培英, 赵全利, 王亚琼, 等. 白洋淀沉积物-沉水植物-水系统重金属污染分布特征[J]. 湖泊科学, 2018, 30(6): 1525-1536. Xue P Y, Zhao Q L, Wang Y Q, et al. Distribution characteristics of heavy metals in sediment-submerged macrophyte-water systems of Lake Baiyangdian[J]. Journal of Lake Sciences, 2018, 30(6): 1525-1536. |
| [14] | 国家环境保护总局. 水和废水监测分析方法[M]. (第四版). 北京: 中国环境科学出版社, 2002. |
| [15] |
周石磊, 张艺冉, 黄廷林, 等. 周村水库主库区水体热分层形成过程中沉积物间隙水DOM的光谱演变特征[J]. 环境科学, 2018, 39(12): 5451-5463. Zhou S L, Zhang Y R, Huang T L, et al. Spectral evolution characteristics of DOM in sediment interstitial water during the formation stage of thermal stratification in the main reservoir area of the zhoucun reservoir[J]. Environmental Science, 2018, 39(12): 5451-5463. |
| [16] | Zepp R G, Sheldon W M, Moran M A. Dissolved organic fluorophores in southeastern US coastal waters:correction method for eliminating Rayleigh and Raman scattering peaks in excitation-emission matrices[J]. Marine Chemistry, 2004, 89(1-4): 15-36. DOI:10.1016/j.marchem.2004.02.006 |
| [17] |
刘海龙, 吴希军, 田广军. 三维荧光光谱技术及平行因子分析法在绿茶分析及种类鉴别中的应用[J]. 中国激光, 2008, 35(5): 685-689. Liu H L, Wu X J, Tian G J. Three-dimensional fluorescence spectroscopy combined with parallel factor analysis as a complementary technique for green tea characterization[J]. Chinese Journal of Lasers, 2008, 35(5): 685-689. DOI:10.3321/j.issn:0258-7025.2008.05.010 |
| [18] | Stedmon C A, Markager S. Resolving the variability in dissolved organic matter fluorescence in a temperate estuary and its catchment using PARAFAC analysis[J]. Limnology and Oceanography, 2005, 50(2): 686-697. DOI:10.4319/lo.2005.50.2.0686 |
| [19] | Lawaetz A J, Stedmon C A. Fluorescence intensity calibration using the Raman scatter peak of water[J]. Applied Spectroscopy, 2009, 63(8): 936-940. DOI:10.1366/000370209788964548 |
| [20] | Bricaud A, Morel A, Prieur L. Absorption by dissolved organic matter of the sea (yellow substance) in the UV and visible domains[J]. Limnology and Oceanography, 1981, 26(1): 43-53. DOI:10.4319/lo.1981.26.1.0043 |
| [21] | Keith D J, Yoder J A, Freeman S A. Spatial and temporal distribution of coloured dissolved organic matter (CDOM) in Narragansett Bay, Rhode Island:implications for phytoplankton in coastal waters[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2002, 55(5): 705-717. DOI:10.1006/ecss.2001.0922 |
| [22] |
牛城, 张运林, 朱广伟, 等. 天目湖流域DOM和CDOM光学特性的对比[J]. 环境科学研究, 2014, 27(9): 998-1007. Niu C, Zhang Y L, Zhu G W, et al. Comparison of optical properties of DOM and CDOM in lake Tianmuhu catchment[J]. Research of Environmental Sciences, 2014, 27(9): 998-1007. |
| [23] |
李璐璐, 江韬, 闫金龙, 等. 三峡库区典型消落带土壤及沉积物中溶解性有机质(DOM)的紫外-可见光谱特征[J]. 环境科学, 2014, 35(3): 933-941. Li L L, Jiang T, Yan J L, et al. Ultraviolet-visible (UV-Vis) spectral characteristics of dissolved organic matter (DOM) in soils and sediments of typical water-level fluctuation zones of three gorges reservoir areas[J]. Environmental Science, 2014, 35(3): 933-941. |
| [24] | Li P H, Hur J. Utilization of UV-Vis spectroscopy and related data analyses for dissolved organic matter (DOM) studies:a review[J]. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2017, 47(3): 131-154. DOI:10.1080/10643389.2017.1309186 |
| [25] | Chen Y, Senesi N, Schnitzer M. Information provided on humic substances by E4/E6 ratios[J]. Soil Science Society of America Journal, 1977, 41(2): 352-358. DOI:10.2136/sssaj1977.03615995004100020037x |
| [26] |
高洁, 江韬, 李璐璐, 等. 三峡库区消落带土壤中溶解性有机质(DOM)吸收及荧光光谱特征[J]. 环境科学, 2015, 36(1): 151-162. Gao J, Jiang T, Li L L, et al. Ultraviolet-visible (UV-Vis) and fluorescence spectral characteristics of dissolved organic matter (DOM) in soils of water-level fluctuation zones of the three gorges reservoir region[J]. Environmental Science, 2015, 36(1): 151-162. DOI:10.3969/j.issn.1673-288X.2015.01.042 |
| [27] | Cory R M, McKnight D M. Fluorescence spectroscopy reveals ubiquitous presence of oxidized and reduced quinones in dissolved organic matter[J]. Environmental Science & Technology, 2005, 39(21): 8142-8149. |
| [28] | Lavonen E E, Kothawala D N, Tranvik L J, et al. Tracking changes in the optical properties and molecular composition of dissolved organic matter during drinking water production[J]. Water Research, 2015, 85: 286-294. DOI:10.1016/j.watres.2015.08.024 |
| [29] | Zsolnay A, Baigar E, Jimenez M, et al. Differentiating with fluorescence spectroscopy the sources of dissolved organic matter in soils subjected to drying[J]. Chemosphere, 1999, 38(1): 45-50. DOI:10.1016/S0045-6535(98)00166-0 |
| [30] | Huguet A, Vacher L, Relexans S, et al. Properties of fluorescent dissolved organic matter in the Gironde Estuary[J]. Organic Geochemistry, 2009, 40(6): 706-719. DOI:10.1016/j.orggeochem.2009.03.002 |
| [31] | Hansen A M, Kraus T E C, Pellerin B A, et al. Optical properties of dissolved organic matter (DOM):effects of biological and photolytic degradation[J]. Limnology and Oceanography, 2016, 61(3): 1015-1032. DOI:10.1002/lno.10270 |
| [32] | Zhang Y L, Liu M L, Qin B Q, et al. Photochemical degradation of chromophoric-dissolved organic matter exposed to simulated UV-B and natural solar radiation[J]. Hydrobiologia, 2009, 627(1): 159-168. DOI:10.1007/s10750-009-9722-z |
| [33] | Rui J P, Li J B, Wang S P, et al. Responses of bacterial communities to simulated climate changes in alpine meadow soil of the Qinghai-Tibet Plateau[J]. Applied and Environmental Microbiology, 2015, 81(17): 6070-6077. DOI:10.1128/AEM.00557-15 |
| [34] |
江韬, 卢松, 王齐磊, 等. 三峡库区内陆腹地典型水库型湖泊中DOM吸收光谱特征[J]. 环境科学, 2016, 37(6): 2073-2081. Jiang T, Lu S, Wang Q L, et al. Absorption spectral characteristic dynamics of dissolved organic matter (DOM) from a typical reservoir lake in inland of three Gorges reservoir areas:implications for Hg species in waters[J]. Environmental Science, 2016, 37(6): 2073-2081. |
| [35] | Chen X F, Chuai X M, Yang L Y, et al. Climatic warming and overgrazing induced the high concentration of organic matter in Lake Hulun, a large shallow eutrophic steppe lake in northern China[J]. Science of the Total Environment, 2012, 431: 332-338. DOI:10.1016/j.scitotenv.2012.05.052 |
| [36] |
蔡文良, 许晓毅, 罗固源, 等. 长江重庆段溶解性有机物的荧光特性分析[J]. 环境化学, 2012, 31(7): 1003-1008. Cai W L, Xu X Y, Luo G Y, et al. Fluorescence characteristics of dissolved organic matter in the Chongqing section of Yangtze River[J]. Environmental Chemistry, 2012, 31(7): 1003-1008. |
| [37] | Stedmon C A, Markager S, Bro R. Tracing dissolved organic matter in aquatic environments using a new approach to fluorescence spectroscopy[J]. Marine Chemistry, 2003, 82(3-4): 239-254. DOI:10.1016/S0304-4203(03)00072-0 |
| [38] | Yao X, Zhang Y L, Zhu G W, et al. Resolving the variability of CDOM fluorescence to differentiate the sources and fate of DOM in Lake Taihu and its tributaries[J]. Chemosphere, 2011, 82(2): 145-155. DOI:10.1016/j.chemosphere.2010.10.049 |
| [39] |
肖隆庚, 陈文松, 陈国丰, 等. 中国南海CDOM三维荧光光谱特征研究[J]. 环境科学学报, 2014, 34(1): 160-167. Xiao L G, Chen W S, Chen G F, et al. Fluorescence excitation-emission matrix spectroscopy of chromophoric dissolved organic matter in the South China Sea[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2014, 34(1): 160-167. |
| [40] | McKnight D M, Boyer E W, Westerhoff P K, et al. Spectrofluorometric characterization of dissolved organic matter for indication of precursor organic material and aromaticity[J]. Limnology and Oceanography, 2001, 46(1): 38-48. DOI:10.4319/lo.2001.46.1.0038 |
| [41] |
吕伟伟, 姚昕, 张保华. 太湖北部湖区春、冬季节天然有机质的荧光特征及环境意义[J]. 环境科学, 2018, 39(8): 3601-3613. Lü W W, Yao X, Zhang B H. Fluorescence characteristics and environmental significance of organic matter in the northern part of lake Taihu in spring and winter[J]. Environmental Science, 2018, 39(8): 3601-3613. |
| [42] | Ohno T. Fluorescence inner-filtering correction for determining the humification index of dissolved organic matter[J]. Environmental Science & Technology, 2002, 36(4): 742-746. |