应用SFS与FTIR二维相关光谱研究水体中DOM组成结构及空间分异特征

摘要

二维相关光谱(2D-COS)是将动态光谱扩展到两个维度,包含同谱与异谱,具有扩展分离重叠峰、判断不同组分变化顺序等特征.2D-COS异谱将两种不同类型的光谱整合成为一种光谱,研究不同波段之间的相关性,辨析组分变化的两种光谱的互补关系.应用同步荧光(SFS)、傅里叶变换红外(FTIR)与2D-COS方法,研究乌梁素海水体中DOM组成结构特征,分析DOM组分及官能团之间的协变性,揭示其空间分异规律.水体中DOM由C O,C—H,N—H,C—O等官能团构成,主要包含类蛋白质(PLF)、微生物类腐殖质(M HLF)、类富里酸(FLF)和类胡敏酸(HLF)等组分,其中M HLF为主要组分.水体中荧光物质、PLF以及M HLF的相对丰度由大到小顺序均为北部>南部>中部.FLF相对丰度由大到小的顺序是南部>北部>中部,而HLF相对丰度较稳定.SFS的2D-COS分析表明:北部水体中PLF变动较大,变动顺序为PLF→M HLF;中部水体中M HLF变动较大,其与PLF变动趋势相反,变动顺序为PLF→M HLF;南部水体中FLF变化较大,变动顺序为PLF→FLF→M HLF.FTIR的2D-COS分析表明:北部水体中C—O变动较大,与C—H,C O变动趋势相同,变化顺序为C—O→C—H→C O;中部水体中C—O变动较大,与N—H,C O变动趋势相同,变动顺序为C—O→N—H→C—H→C O;南部水体中C—O变动较大,与N—H,C O变动趋势相同,变动顺序为C—O→C—H→C O.SFS与FTIR的2D-COS异谱相关分析表明:北部水体中PLF与C—O的变化趋势相同,中部水体中C—O,N—H,C O与M HLF变化趋势相同,而与PLF的变化趋势相反,南部水体中C—O,C—H,N—H,C O与FLF变化趋势相同.