| 基于三维荧光光谱的全民水库流域溶解性有机质分布特征和来源解析 |
| 摘要点击 592 全文点击 18 投稿时间：2025-07-09 修订日期：2025-09-17 |
| 查看HTML全文
查看全文 查看/发表评论 下载PDF阅读器 |
| 中文关键词 溶解性有机质（DOM） 全民水库流域 三维荧光光谱（3D-EEMs） 平行因子分析（PARAFAC） 溯源 |
| 英文关键词 dissolved organic matter（DOM） Quanmin Reservoir watershed three-dimensional excitation-emission matrix spectra（3D-EEMs） parallel factor analysis（PARAFAC） traceability |
| DOI 10.13227/j.hjkx.202507112 |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 高宏双 | 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业农村部面源污染控制重点实验室, 北京昌平土壤质量国家野外科学观测研究站, 北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室, 北京 100081 | s2379861324@163.com | | 杜新忠 | 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业农村部面源污染控制重点实验室, 北京昌平土壤质量国家野外科学观测研究站, 北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室, 北京 100081 | duxinzhong@caas.cn | | 周琰 | 长江经济带生态环境国家工程研究中心, 武汉 430014
三峡库区珍稀资源植物湖北省重点实验室, 宜昌 443100 | | | 廖永欣 | 长江经济带生态环境国家工程研究中心, 武汉 430014
三峡库区珍稀资源植物湖北省重点实验室, 宜昌 443100 | liao_yongxin@ctg.com.cn | | 雷秋良 | 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业农村部面源污染控制重点实验室, 北京昌平土壤质量国家野外科学观测研究站, 北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室, 北京 100081 | | | 刘宏斌 | 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业农村部面源污染控制重点实验室, 北京昌平土壤质量国家野外科学观测研究站, 北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室, 北京 100081 | | | 刘政 | 长江经济带生态环境国家工程研究中心, 武汉 430014
三峡库区珍稀资源植物湖北省重点实验室, 宜昌 443100 | |
|
| 中文摘要 |
| 水体中的溶解性有机质（DOM）来源和组成具有高度时空异质性. 以四川省全民水库流域为研究对象，于丰水期和枯水期对流域内4条入库河流及临近农田、污水处理厂排水等污染源进行水样采集，利用三维荧光光谱（3D-EEMs）结合平行因子分析（PARAFAC），解析研究区的DOM组成、分布特征和来源，并通过水质参数和DOM各参数的相关性进一步明确DOM来源. 结果表明：①全民水库流域TP、NH4+-N、NO3--N、TN和DOC平均质量浓度均表现为丰水期<枯水期，TN是流域主要污染物. ②通过PARAFAC解析出全民水库流域水体DOM含有3种组分，包括陆源类腐殖质C1（Ex/Em=360/425 nm）、可见光区类富里酸C2（Ex/Em=400/480 nm）和微生物代谢产物C3（Ex/Em=335/417 nm）. ③DOM总荧光强度表现为丰水期高于枯水期，两个时期均为陆源类腐殖质C1相对丰度最高，分别为37.40%和37.52%. 两时期DOM荧光强度的平均值均表现为：熊家沟河>顾县河>西溪河>磨滩河.④荧光光谱参数分析和多参数相关性分析表明，流域DOM以陆源为主，呈弱腐殖化特征，且3个组分来源具有同源性. 不同时期水质参数与DOM组分和荧光参数表现出不同程度的相关关系. 研究结果可为全民水库流域氮磷污染物溯源与水环境治理提供依据. |
| 英文摘要 |
| The sources and composition of dissolved organic matter （DOM） in water bodies exhibit high spatiotemporal heterogeneity. Taking the Quanmin Reservoir watershed in Sichuan Province as the study area， water samples were collected from four inflow rivers and nearby pollution sources such as farmland drainage and sewage treatment plant effluents during the wet and dry seasons. Three-dimensional excitation-emission matrix spectra （3D-EEMs） combined with parallel factor analysis （PARAFAC） was used to analyze the composition， distribution characteristics， and sources of DOM in the study area. The correlation between water quality parameters and DOM parameters was further used to clarify the sources of DOM. The results showed that： ① The average concentrations of TP， NH4+-N， NO3--N， TN， and DOC in the Quanmin Reservoir watershed were all lower in the wet season than in the dry season， and TN was the main pollutant in the watershed. ② The PARAFAC analysis identified three components in the DOM of the Quanmin Reservoir watershed， including terrestrial humic-like C1 （Ex/Em = 360/425 nm）， visible light region fulvic-like C2 （Ex/Em = 400/480 nm）， and microbial metabolic products C3 （Ex/Em = 335/417 nm）. ③ The total fluorescence intensity of DOM was higher in the wet season than in the dry season. The relative abundance of terrestrial humic-like C1 was the largest in both periods， accounting for 37.40% and 37.52%， respectively. The average maximum fluorescence intensity of DOM in the two periods was in the order of Xiongjiagou River > Guxian River > Xixi River > Motan River. ④ Based on fluorescence spectral parameters and multi-parameter correlation analysis， the three components of DOM in the Quanmin Reservoir watershed demonstrated homogeneity， and DOM was mainly of terrestrial origin， showing weak humification characteristics. Water quality parameters in different periods had different degrees of correlation with DOM components and fluorescence parameters. The research results can provide a basis for the source tracing of nitrogen and phosphorus pollutants and water environment management in the Quanmin Reservoir watershed. |
|
|
|
