太湖有色可溶性有機(jī)物吸收特性研究.pdf

1、本文以大型淺水湖泊-太湖為研究對(duì)象，通過(guò)野外實(shí)地觀測(cè)采集和實(shí)驗(yàn)室觀測(cè)研究等方法，系統(tǒng)分析了太湖水體CDOM的吸收特性、時(shí)空分布、來(lái)源（藻降解和河流輸入）和去除（光化學(xué)降解），對(duì)比分析了四種CDOM光譜吸收模型，得出了最優(yōu)模型，并運(yùn)用三維熒光光譜方法對(duì)河口區(qū)和開(kāi)敞區(qū)CDOM濃度及來(lái)源進(jìn)行研究，主要研究結(jié)果如下：
　　 1、使用2008年2月、5月、8月、11月的太湖采樣數(shù)據(jù)，分析研究太湖CDOM的時(shí)空分布和吸收特性。太湖CDOM濃

2、度及其吸收特性存在著明顯的空間差異，α(355)最大值出現(xiàn)在竺山灣和入湖河口，其次是梅梁灣內(nèi)各點(diǎn)，最低值一般在水質(zhì)比較好的水草區(qū)東太湖和胥口灣，而大太湖和南部湖區(qū)各點(diǎn)值則介于東太湖和梅梁灣之間。葉綠素a濃度最大值均出現(xiàn)在梅梁灣內(nèi)，而最低值則都出現(xiàn)在東太湖和胥口灣，四個(gè)季度的α(355)與葉綠素a濃度均存在顯著性差異，在夏季，浮游植物死亡降解的產(chǎn)物是水體中CDOM的不可忽視的來(lái)源。四個(gè)季度的S值存在著顯著性差異。
　　 2、利用指

3、數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)等4種模型對(duì)太湖2006-2007年50個(gè)站點(diǎn)250個(gè)樣本的CDOM光譜吸收系數(shù)進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)其他3種模型都比傳統(tǒng)的取自然對(duì)數(shù)進(jìn)行線性回歸的模型擬合效果好。統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)顯示，冪函數(shù)模型的光譜擬合效果最好，平均決定系數(shù)為0.9990，大于其他3中模型，而平均相對(duì)誤差、均方根誤差則小于其他3種模型。利用冪函數(shù)模型計(jì)算得到，在280-500nm光譜范圍內(nèi)，CDOM光譜吸收斜率均值為6.66士0.40nm-1，變異系數(shù)6.08％，其頻

4、率基本上遵循正態(tài)分布。太湖CDOM光譜吸收斜率值在空間分布上，梅梁灣顯著小于大太湖開(kāi)闊水域(P＜0.001)；時(shí)間分布上，最大值出現(xiàn)在春季，最小值在秋季，夏季值小于冬季值。CDOM光譜吸收斜率與吸收系數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)性隨波長(zhǎng)增加而增強(qiáng)。
　　 3、河流輸入和夏季藻降解釋放是太湖CDOM重要外源和內(nèi)源來(lái)源?？菟趶暮恿魍涌诩昂撮_(kāi)敞水域CDOM吸收系數(shù)變化不大，反映河流輸入影響較小，豐水期從河流往河口再往湖泊開(kāi)敞水域CDOM

5、吸收系數(shù)逐漸降低，體現(xiàn)河流輸入對(duì)湖泊水體CDOM的重要外源貢獻(xiàn)。實(shí)驗(yàn)研究顯示，在黑暗避光條件下藍(lán)藻死亡降解會(huì)釋放大量CDOM，伴隨著葉綠素a濃度及浮游植物吸收系數(shù)降低，CDOM吸收系數(shù)以及溶解性氮、磷顯著增加，呈顯顯著的負(fù)相關(guān)。夏季光化學(xué)降解是CDOM消除的主要途徑，在太湖岸邊進(jìn)行的CDOM自然光照射實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)CDOM暴露在自然太陽(yáng)光下數(shù)天后，CDOM吸收系數(shù)會(huì)有顯著下降。
　　 4、應(yīng)用吸收和三維熒光光譜對(duì)2007年夏季太湖

6、入湖河口和大太湖開(kāi)敞區(qū)有色可溶性有機(jī)物(CDOM)濃度及來(lái)源進(jìn)行研究。結(jié)果表明，河口區(qū)CDOM吸收α(355)明顯大于開(kāi)敞區(qū)，存在顯著空間差異(p＜0.001)，最大值出現(xiàn)在大浦河口和竺山灣漕橋河口附近，最小值出現(xiàn)在東太湖口和胥口灣。α(355)與DOC、COD濃度存在顯著正相關(guān)。所有樣品一般都含有4個(gè)明顯的熒光峰，包括1個(gè)可見(jiàn)光區(qū)的類(lèi)腐殖質(zhì)熒光C峰，1個(gè)紫外光區(qū)的類(lèi)腐殖酸熒光A峰，2個(gè)類(lèi)蛋白熒光B峰和D峰。河口區(qū)外源輸入的類(lèi)腐殖質(zhì)熒光