东北地区典型湖沼沉积物溶解态有机质组成特征及来源解析:以库里泡为例

1

作者 黄晏宇 刘婷婷 +4 位作者 王桂燕 储昭升 高思佳 潘云凤 郑丙辉 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期165-176,I0002,I0003,共14页

溶解态有机质(DOM)是湖泊沉积物的重要组分,解析DOM的组成和来源对于深入理解湖泊有机质生物地球化学循环及控制水体富营养化具有重要意义。本研究于2021年5月和8月采集了大庆市库里泡表层及柱状沉积物、泡内水生物(浮游藻类、挺水植物... 溶解态有机质(DOM)是湖泊沉积物的重要组分,解析DOM的组成和来源对于深入理解湖泊有机质生物地球化学循环及控制水体富营养化具有重要意义。本研究于2021年5月和8月采集了大庆市库里泡表层及柱状沉积物、泡内水生物(浮游藻类、挺水植物和沉水植物)、岸边土壤、陆生C3和C4植物、禽畜粪便以及城镇污水等样品,分析了样品DOM的稳定同位素(δ^(13)C和δ^(15)N)组成及三维荧光光谱特征,并利用IsoSource软件计算了不同来源样品对沉积物DOM的贡献率。结果显示:(1)库里泡内表层沉积物DOM的δ13C和δ15N组成存在季节性差异,5月δ^(13)C和δ^(15)N均值分别为-25.54‰和9.02‰,8月分别为-26.81‰和8.40‰。(2)库里泡内柱状沉积物DOM的δ^(13)C和δ^(15)N组成在垂直方向存在差异,表层(0~3 cm)δ^(13)C和δ^(15)N均值分别为-26.58‰和9.04‰,深层(3~30 cm)均值分别为-25.40‰和10.61‰。(3)表层沉积物DOM的三维荧光组分存在季节性差异。5月以类腐殖质荧光组分为主,占比为87.89%,HIX和BIX分别为6.27和0.67;8月蛋白类荧光组分占比为49.58%,HIX和BIX指数均值分别为1.72和0.87。(4)5月表层沉积物DOM外源输入占比为61%,以土壤(21.40%)和城镇污水(18.08%)为主;而8月内源贡献占比稍高(55.10%),且以挺水植物为主(48.68%)。(5)柱状沉积物(0~30 cm)不同深度DOM来源组成相近,主要为城镇污水、沉水植物/藻和挺水植物,贡献率均值分别为42.13%、25.07%和18.53%。整体上,库里泡沉积物DOM来源主要受到流域内人类活动及气候特征的影响,本文研究结果有利于加深对我国东北地区湖泊沉积物有机质迁移转化及累积规律的认识。 展开更多

关键词 库里泡 沉积物 溶解态有机质 三维荧光光谱-平行因子分析 碳氮稳定同位素 来源解析

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于光谱特征的pH对溶解态有机质与铜相互作用的影响研究 被引量：6

2

作者 胡斌 王沛芳 +3 位作者 张楠楠 施玥 包天力 金秋彤 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1628-1635,共8页

环境条件的变化能够影响和改变溶解态有机质(DOM)的组成结构及化学特征,进而影响其生物地球化学循环过程。采用同步荧光光谱、三维荧光光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR),结合二维相关光谱分析方法,研究了pH条件变化对DOM特性及其与Cu^(2+... 环境条件的变化能够影响和改变溶解态有机质(DOM)的组成结构及化学特征,进而影响其生物地球化学循环过程。采用同步荧光光谱、三维荧光光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR),结合二维相关光谱分析方法,研究了pH条件变化对DOM特性及其与Cu^(2+)相互作用的影响。结果表明,(1)随着pH值由5逐渐升高至10,DOM不同组分的荧光强度显著增强,其中类腐殖酸组分变化最显著,类富里酸组分变化最优先,这是由于pH的变化引起的醛酮、酚基、羧基等相关基团暴露导致的。(2)荧光光谱二维相关分析表明,pH的改变能够显著地影响DOM不同组分与Cu^(2+)的结合能力,但并不能影响其结合顺序。三维荧光光谱结合平行因子分析共解析出3个荧光组分,荧光组分的淬灭曲线非线性拟合结果更是定量验证了这一结果。(3)FTIR结果表明高pH条件下DOM与Cu^(2+)结合点位更多,结合强度更强。pH 5和pH 10条件下DOM官能团与Cu^(2+)的结合顺序分别依次为:多糖C—O>酚基>醛酮CO>芳香族C—H和多糖C—O>酰胺Ⅱ带C—N>酚基>脂肪族C—H>醛酮CO>羧基C—OH>芳香族C—H>羧基CO。荧光光谱和FTIR的异谱二维相关分析进一步表明Cu^(2+)与DOM类腐殖酸组分的相互作用滞后于酚基和芳基等基团。 展开更多

关键词 荧光光谱 傅里叶红外光谱 溶解态有机质 PH 二维相关

在线阅读 下载PDF 职称材料

草炭水溶解态有机质与金属离子络合稳定常数的测定 被引量：2

3

作者 蒋疆 王果 陈芳育 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2002年第1期131-134,共4页

采用离子交换平衡法测定草炭水溶解态有机质与 Cu2 +、Pb2 +、Zn2 +、Cd2 + 4种金属离子 ,在 2种 p H条件下的络合稳定常数 .结果表明 ,金属离子与草炭水溶解态有机质通常形成混合或多核络合物 ;2种 p H条件下的络合配位数和稳定常数序... 采用离子交换平衡法测定草炭水溶解态有机质与 Cu2 +、Pb2 +、Zn2 +、Cd2 + 4种金属离子 ,在 2种 p H条件下的络合稳定常数 .结果表明 ,金属离子与草炭水溶解态有机质通常形成混合或多核络合物 ;2种 p H条件下的络合配位数和稳定常数序列均为 :Cu2 + >Pb2 + >Zn2 + >Cd2 + ,高 p H条件下 。 展开更多

关键词 水溶解态有机质 金属离子 稳定常数 配位数 络合物 草炭 土壤污染 重金属污染

在线阅读 下载PDF 职称材料

水相凝胶色谱法测定草炭土溶解态有机质的分子质量及分子质量分布

4

作者 蒋疆 王果 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2003年第3期366-369,共4页

以水为流动相,宽分布葡聚糖为标准,用水相凝胶色谱法测定土壤溶解态有机质的分子质量及分子质量分布.样品的进样量、流动相流速对测定结果无明显影响,测定结果的相对标准偏差小于10%.

关键词 水相凝胶色谱法 草炭土 溶解态有机质 分子质量 分子质量分布 测定

在线阅读 下载PDF 职称材料

水生系统中溶解态有机质的激发效应研究进展 被引量：8

5

作者 程琼 庄婉娥 杨丽阳 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期10-18,共9页

溶解态有机质(DOM)的迁移转化是影响水环境生物地球化学循环和生态系统功能的重要过程.DOM是来源丰富、化学结构和活性不同的成千上万种化合物的混合物.其中,活性组分的存在可能促进微生物对惰性组分的降解,形成清除惰性DOM的一个重要机... 溶解态有机质(DOM)的迁移转化是影响水环境生物地球化学循环和生态系统功能的重要过程.DOM是来源丰富、化学结构和活性不同的成千上万种化合物的混合物.其中,活性组分的存在可能促进微生物对惰性组分的降解,形成清除惰性DOM的一个重要机制,即激发效应,对全球碳循环和生态系统产生深远影响.当前,水生系统DOM激发效应研究主要运用各种化学和生物的方法,监测添加活性DOM对惰性DOM的降解速率和微生物丰度与群落结构的改变.在不同的研究体系中,存在正激发、负激发和无激发等3种效应,受到活性DOM和惰性DOM的特征、微生物响应特征和环境因子等的综合作用.新方法的应用和典型区域、典型事件的观测,将有助于评估水生系统DOM的激发效应、深入理解DOM的微生物转化过程. 展开更多

关键词 激发效应 溶解态有机质 微生物降解 水生系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

红树林间隙水溶解态陆源有机质的光降解和生物降解行为分析 被引量：7

6

作者 鲍红艳 吴莹 张经 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期147-154,共8页

红树林输送的溶解态陆源有机质是海洋中陆源有机质的主要来源之一,对其光降解和生物降解过程的研究有助于进一步了解红树林生态系统输出的有机质在近岸的归宿以及对近岸水体生物地球化学过程的影响,因此于2010年4月在海南省清澜港红树... 红树林输送的溶解态陆源有机质是海洋中陆源有机质的主要来源之一,对其光降解和生物降解过程的研究有助于进一步了解红树林生态系统输出的有机质在近岸的归宿以及对近岸水体生物地球化学过程的影响,因此于2010年4月在海南省清澜港红树林采集间隙水,并进行了光降解和生物降解培养实验。分析了光培养(光降解)和暗培养过程(生物降解)中溶解态有机碳(DOC)、细菌以及溶解态木质素等的变化。结果显示经历128d的暗培养后,DOC由初始的2 216μmol/L下降至718μmol/L,表明红树林间隙水的生物可利用性约为70%左右;经历11d的自然光照后,DOC下降至800μmol/L。木质素在光降解过程中的移除速率(-0.132d-1)远高于生物降解过程(-0.008d-1)。光培养中,木质素的下降速率高于总体DOC。不同系列溶解态木质素的下降速率不同,随着培养的进行,紫丁香基酚类(S)与香草基酚类(V)的比值(S/V)呈下降趋势,而V系列的酸醛比值((Ad/Al)v)呈上升的趋势。对比光培养和暗培养过程中DOC和木质素的变化可以得出生物消耗是引起红树林间隙水DOC从水体中移除的主要因素;而光照则是陆源有机质从水体中移除的主要因素;光培养和暗培养过程中细菌变化的差异表明光照可以促进细菌对溶解态有机碳的利用。与其他地区比较发现,海南红树林间隙水的光降解速率与热带河流(刚果河)相近,高于温带密西西比河流,降解过程中各参数的变化[S/V和(Ad/Al)v]与其他区域接近。 展开更多

关键词 光降解 生物降解 溶解态有机质 木质素 红树林

在线阅读 下载PDF 职称材料

草炭溶解态有机物质与Cu^(2+)、Cd^(2+)、Pb^(2+)、Zn^(2+)络合物的红外光谱 被引量：8

7

作者 蒋疆 王果 +1 位作者 林志亮 陈晓婷 《福建农林大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2002年第2期266-269,共4页

草炭有机质提取物胡敏酸、富里酸、水溶解态有机质的红外光谱研究显示 ,三者的含氧官能团组成相似 ,但基团含量差异较大 .胡敏酸、富里酸、水溶解态有机质与金属离子 (Cu2 +、Cd2 +、Pb2 +、Zn2 + )络合物的红外光谱表明 ,除 -COOH外 ,... 草炭有机质提取物胡敏酸、富里酸、水溶解态有机质的红外光谱研究显示 ,三者的含氧官能团组成相似 ,但基团含量差异较大 .胡敏酸、富里酸、水溶解态有机质与金属离子 (Cu2 +、Cd2 +、Pb2 +、Zn2 + )络合物的红外光谱表明 ,除 -COOH外 ,-OH、C=O、-NH2 等官能团也参与了对金属离子的络合 。 展开更多

关键词 溶解态有机质 金属离子 络合物 红外光谱分析 草炭有机提取物 胡敏酸 富里酸

在线阅读 下载PDF 职称材料

微耗损固相微萃取技术及其在有机污染物自由溶解态浓度测定中的应用 被引量：3

8

作者 胡霞林 刘景富 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期252-262,共11页

自由溶解态浓度可用于评价污染物的生物有效性,评估污染物的环境风险.本文介绍了微耗损固相微萃取(nd-SPME)技术测定自由溶解态浓度的原理、测定条件和基质干扰等影响因素,并着重总结归纳了nd-SPME技术在在环境基质和生物基质中有机污... 自由溶解态浓度可用于评价污染物的生物有效性,评估污染物的环境风险.本文介绍了微耗损固相微萃取(nd-SPME)技术测定自由溶解态浓度的原理、测定条件和基质干扰等影响因素,并着重总结归纳了nd-SPME技术在在环境基质和生物基质中有机污染物自由溶解态浓度测定中的应用. 展开更多

关键词 固相微萃取 自由溶解态浓度 有机污染物 溶解态有机质 纳米材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

太湖水体有机质荧光特征及其来源解析 被引量：13

9

作者 吕伟伟 姚昕 张保华 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期1512-1521,共10页

水体颗粒态(POM)和溶解态有机物(DOM)的形成、转化、归宿及其相伴随的营养盐再生过程在湖泊蓝藻水华暴发过程中扮演着非常重要的营养盐供给者的角色。为了检验POM和DOM荧光特征及其来源的差异性,分别于2014年8月和2015年2月在太湖采集了... 水体颗粒态(POM)和溶解态有机物(DOM)的形成、转化、归宿及其相伴随的营养盐再生过程在湖泊蓝藻水华暴发过程中扮演着非常重要的营养盐供给者的角色。为了检验POM和DOM荧光特征及其来源的差异性,分别于2014年8月和2015年2月在太湖采集了68(34×2)个样品,利用POM-DOM PARAFAC三维荧光模型及地统计学法对夏、冬季节POM和DOM的荧光特征及其来源进行解析,以期为湖泊富营养化的治理和蓝藻水华的控制提供基础资料。结果表明,夏、冬季节DOM均发现了4类荧光峰(T、D、A和C峰),而夏、冬季节POM荧光峰类型存在明显季节差异,夏季POM出现6类荧光峰(B、D、M、C、A和未知荧光峰U峰),冬季POM出现5类荧光峰(T、D、M、C和A峰);夏季POM类酪氨酸荧光峰D峰激发波长为300 nm,出现明显的"蓝移"现象,说明夏季POM类酪氨酸荧光物质的分子量、缩聚度和芳香度小于其他季节有机质。POM(C1p^C5p)和DOM(C1d^C5d)均存在5种荧光组分,分别是类色氨酸(C1和C2)、类腐殖质(C3和C4)及类酪氨酸(C5)。POM和DOM荧光组分特征存在明显的时空差异;夏季POM以组分C5为主,各荧光组分高值区均分布在竺山湾区域;冬季POM以组分C3为主,各荧光组分高值区均集中在湖心区;而夏、冬季节DOM均以类蛋白组分C2、C1和C5为主(相对含量C2d>C1d>C5d),各荧光组分高值区均分布在竺山湾区域;夏、冬季节太湖藻型湖区POM类色氨酸组分(C1和C2)较草型湖区多(t=2.003,P=0.040;t=3.465,P=0.002),而DOM类色氨酸组分在不同类型湖区所占比重并无显著差异(P>0.05)。综合POM和DOM的块金系数和荧光指数可知,冬季DOM整体表现出较强的自生源特征,夏季DOM、冬季POM、夏季POM均同时受内源和外源的双重影响,其中夏季POM受外源影响相对强烈。 展开更多

关键词 POM-DOM PARAFAC三维荧光模型 颗粒态有机质 溶解态有机质 荧光特征 来源

在线阅读 下载PDF 职称材料

海南北部滨海区不同土地利用模式下土壤DOM粒径分布与光谱特性 被引量：8

10

作者 吴月颖 吉恒宽 +3 位作者 吴蔚东 吴治澎 解钰 符佩娇 《农业资源与环境学报》 CAS 北大核心 2020年第5期654-665,共12页

为研究海南热带滨海区不同土地利用模式对土壤溶解态有机质(DOM)含量组成及其分子粒径依赖性的影响,分别采集琼北滨海地区四种代表性土地利用模式下(水稻田、菜园、果园和橡胶园)土壤为研究材料,通过超滤技术对土壤水提液进行分级(所选... 为研究海南热带滨海区不同土地利用模式对土壤溶解态有机质(DOM)含量组成及其分子粒径依赖性的影响,分别采集琼北滨海地区四种代表性土地利用模式下(水稻田、菜园、果园和橡胶园)土壤为研究材料,通过超滤技术对土壤水提液进行分级(所选滤膜孔径大小分别为0.7、0.45、0.2、0.1μm和100、10、1 kDa),并对样品中DOM的碳、氮含量和光谱特性(紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱、傅立叶变换红外光谱)进行表征。结果表明,四种地类土壤溶解态有机碳(DOC)含量(<0.7μm)为水稻土(171.9 mg·kg^-1)最高,胶园土(116.7 mg·kg^-1)最低;而C/N值则为胶园土(22.26)最高,菜园土(11.39)最低。在不同粒径中,4种地类土壤DOC含量为<1 kDa组分占比最高(45%以上),C/N值则在<1 kDa粒径中最高(31.43),10~100 kDa中最低(4.80)。紫外-可见吸收光谱和红外光谱表明了水稻土和菜园土DOM的分子芳香性(SUVA254)、分子量大小(SR)和疏水组分(SUVA260)比例显著高于胶园土和果园土,且含有较多的醇、酚、芳香类物质。三维荧光光谱特征表明四种土地利用模式土壤DOM的来源均为土壤微生物活动产生的“内源”。由此可见,不同的土地利用模式和粒径大小会影响土壤DOM的含量和组成结构,人类活动干扰是引起地类间DOM差异显著的重要因素。 展开更多

关键词 溶解态有机质(DOM) 土地利用模式 粒径分布 光谱特征

在线阅读 下载PDF 职称材料

东平湖DOM荧光特征及与氢氧同位素指标的相关性 被引量：1

11

作者 吕伟伟 姚昕 +3 位作者 任浩宇 邓焕广 张英豪 张保华 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期237-243,共7页

本研究在运用三维荧光光谱示踪平水期东平湖DOM荧光特征的基础上,进一步分析其与氢氧同位素指标的相关性,并在此基础上尝试对大气降水的DOC贡献进行估算,以期为东平湖的污染控制及治理提供依据.结果表明,东平湖平水期DOM主要由类蛋白组... 本研究在运用三维荧光光谱示踪平水期东平湖DOM荧光特征的基础上,进一步分析其与氢氧同位素指标的相关性,并在此基础上尝试对大气降水的DOC贡献进行估算,以期为东平湖的污染控制及治理提供依据.结果表明,东平湖平水期DOM主要由类蛋白组分(C1和C4)和类腐殖质组分(C2和C3)构成,以类酪氨酸组分C1为主,C1所占比重将近50%.平水期东平湖DOM同时受陆源、内源及大气降水的影响,但以内源输入为主;外源输入中大气降水补给与大汶河输入所占比例相当;大气降水中的溶解性有机碳输入可能会对东平湖DOM产生不可忽视的影响,需进一步系统研究.氢氧稳定同位素与溶解态有机碳以及类腐殖质荧光之间呈显著相关关系,可以在一定程度上指示DOM的变化趋势. 展开更多

关键词 溶解态有机质 三维荧光光谱 氢氧同位素 来源

在线阅读 下载PDF 职称材料

海南典型水稻土厌氧铁还原特征对DOM分子特性的响应 被引量：1

12

作者 黄成 吴月颖 +6 位作者 吉恒宽 陈丽铭 李倍莹 符传良 李建宏 吴蔚东 吴治澎 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期957-967,共11页

为探究海南典型水稻土不同粒径土壤中溶解态有机质(DOM)的含量组成对铁氧化还原特征的影响机制,分别采集海南5种成土母质发育的水稻土(玄武岩、花岗岩、砂页岩、海相沉积物、河流冲积物),利用紫外-可见光谱技术分析不同粒径土壤中DOM的... 为探究海南典型水稻土不同粒径土壤中溶解态有机质(DOM)的含量组成对铁氧化还原特征的影响机制,分别采集海南5种成土母质发育的水稻土(玄武岩、花岗岩、砂页岩、海相沉积物、河流冲积物),利用紫外-可见光谱技术分析不同粒径土壤中DOM的碳含量及其光谱特征,利用Logistics模型对不同水稻土培养过程中Fe(Ⅲ)还原特征进行表征;采用冗余分析手段分析各水稻土在厌氧培养过程中,不同粒径土壤中DOM组分及光谱参数对Fe(Ⅲ)还原特征影响。结果表明,在厌氧培养过程中,不同母质发育水稻土Fe(Ⅱ)含量不同,其中玄武岩发育水稻土Fe(Ⅱ)含量最大(8.45 mg·g^(−1)),根据Logistics模型发现不同母质发育水稻土的还原潜势(a)和Fe(Ⅲ)还原速率(vmax)存在差异且玄武岩发育水稻土的a、vmax最大。海相沉积物发育水稻土的溶解态有机碳(DOC)含量最高(0.712 g·kg^(−1)),5种水稻土的DOC均在最小粒径(<1 kDa)含量最多,随着培养时间增长各类水稻土中DOC含量均下降,紫外-可见光谱结果显示5种母质发育的水稻土的芳香性和疏水性随着DOC粒径的减小而下降,三维荧光光谱结果表明,不同母质发育水稻土中各组分的荧光强度均随培养时间增长而增强,而在粒径0.45-0.7μm、1-10 kDa中各组分荧光强度增强;在粒径10 kDa-0.45μm、<1 kDa中各组分荧光强度降低;BIX、HIX、FI值均随着粒径的减小而增大。冗余分析结果显示,HIX、SUVA_(260)、C1、C2组分可促进水稻土铁还原过程,不同的培养阶段下铁还原受不同DOM组分的影响,但是C1组分始终影响Fe(Ⅲ)的还原,小粒径的C3、C4组分(<1 kDa)对铁还原有更大贡献。了解海南岛水稻土铁还原对不同分子量DOM的响应,对农业环境具有重要意义。 展开更多

关键词 水稻土 溶解态有机质 粒径分布 铁(Ⅲ)还原 冗余分析 Logistics模型

在线阅读 下载PDF 职称材料