二龙湖表层水体有色溶解有机物的光学特性及来源

摘要

CDOM(colored dissolved organic material,有色溶解有机物)的光学特性可反映水体中内源物质与外源物质的比例,为了解二龙湖受到上游来水所含污染物的影响,利用荧光区域一体化技术和荧光指数分析水体中CDOM的荧光特性,进而判定水体污染状况,并结合CDOM荧光组分与水质参数之间的关系,探讨了不同季节二龙湖水体中CDOM光学特性在时空分布上的差异性以及CDOM的组成与来源.结果表明:①水相中CDOM表现出明显的季节性差异.其中,光谱斜率Sg(275～295 nm)和E250 nm:365 nm〔ɑCDOM(250)∕ɑCDOM(365)〕均表现为丰水期>平水期>枯水期,SUVA254 nm表现为枯水期>平水期>丰水期.②水体中的荧光组分以外源组分R3(富里酸类物质)和R5(腐殖酸类物质)为主,在枯水期、丰水期和平水期分别占总荧光强度的70.0％、60.4％和51.3％.③在丰水期、枯水期、平水期,FI310 nm平均值均大于0.8,FI370 nm平均值均小于1.4,表明在3个水文期,微生物活动带来的内源CDOM在二龙湖南部较为明显.④ρ(DOC)(dissolved organic carbon,溶解性有机碳)与CDOM的荧光组分R2(色氨酸类组分)、R4(可溶性微生物副产物组分)和R5(腐殖酸类组分)均具有较好的相关性,相关系数(R)分别为0.71、0.80、0.73,表明DOC主要源于微生物代谢的可溶性副产物及浮游植物的降解.研究显示:水体中CDOM主要组成为内源的色氨酸与微生物蛋白质类副产物以及外源的富里酸类与腐殖酸类有机物;同时,由于冰冻、降水、生活污水排放、农业废水和水生植物等因素,导致湖泊中的CDOM的组分与来源十分复杂.