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| 1 | 青海湖流域有色可溶性有机物来源与特征分析显示文摘青海湖是我国最大的湖泊,该流域生态系统健康对维系青藏高原生态安全具有重要意义.关于我国青藏高原区内大型湖泊的有色可溶性有机物(CDOM)组成与来源研究甚少,对青海湖流域开展CDOM的来源及特征研究对该湖水质保护及填补空白区的研究具有重要意义.通过两次青海湖流域采样并结合三维荧光光谱-平行因子分析法(EEMs-PARAFAC)分析了青海湖入湖河流和湖泊水体的CDOM组成特征、光学特性和可能来源.结果发现,湖泊内溶解性有机碳(DOC)浓度、a_(250)∶a_(365)和S_(275-295)均值均极显著高于入湖河流(P<0.0001,t-test,下同),而a_(350)、SUVA_(254)、I_(C)∶I_(T)和腐殖化指数HIX均值极显著小于入湖河流(P<0.0001),意味着湖泊内有机碳具有低芳香性特征,而入湖河流内CDOM则具有高芳香性且腐殖化程度高.通过平行因子分析法解析各水样的三维荧光光谱得到4个组分:陆源类腐殖质酸C1(E_(x)/E_(m)=255/428 nm)、微生物作用的类腐殖质酸C2[E_(x)/E_(m)=255(280)/428 nm]、类酪氨酸(E_(x)/E_(m)=270/316 nm)和类色氨酸C4(E_(x)/E_(m)=230/340 nm).就河源至河口连续体梯度而言,青海湖流域河源水体的溶解性有机碳(DOC)浓度、S_(275-295)和a_(250)∶a_(365)均小于下游河口区水体,表明从河流上游至下游过程中水体CDOM丰度增加而相对分子质量减少,陆源类腐殖质酸C1和主成分分析所得表征陆源输入的PC1均表现为河流显著大于湖泊(P<0.001),再次证明河流水体CDOM腐殖化程度高于湖泊水体.特别地,在泉吉河、沙柳河和哈尔盖河流域因下游河口冲积扇区域耕地比重较大,陆源类腐殖质C1组分的贡献比例相较于其他河流更高. | 俞晓琴 孟先强 吴华武 陈慧敏 李宇阳 朱俊羽 郭燕妮 姚磊 | 2022 | 环境科学2022，43，2： | 5 |
| 2 | 不同淹水环境下湖泊沉积物DOM的特征与来源显示文摘为揭示水位的空间差异对于湖泊沉积物溶解性有机质(DOM)特性的影响与作用途径,采用紫外可见光谱(UV-Vis)和三维荧光光谱结合平行因子分析(EEM-PARAFAC),探究东洞庭湖不同淹水环境对沉积物DOM的组成与来源的影响.结果表明,DOM中类蛋白组分[类色氨酸C2与类酪氨酸C3,(72.95±8.94)%]高于类腐殖酸组分[C1,(27.05±8.94)%].季节淹水下DOM具有更高的类蛋白组分和更低的类腐殖酸组分,而常年淹水下的DOM芳香性(SUVA_(254))与疏水组分(SUVA_(260))更高,在空间上表现为:湖中段>入湖段>出湖段,更有利于污染物迁移.通过对荧光参数FI(1.93)、BIX(0.91)和HIX(1.57)的计算发现,沉积物DOM具有内源为主和陆源较弱的混合特征.这可能受到人为输入与沉积物特性影响,季节淹水区沉积物裸露增强污水排放的直接作用,且黏粒和总氮(TN)含量与FI呈显著正相关,说明沉积物高营养成分和黏粒含量影响DOM的内源成分(FI>1.9);而常年淹水区具有外来径流输入,pH和C/N与HIX和C1呈显著正相关,说明沉积物DOM由于常年淹水的碱性环境(pH>7.5)和径流输入比季节淹水区具有更高的陆源成分(HIX=1.38±0.57).上述结果有助于揭示湖泊水文与人类活动过程中沉积物DOM对水质与污染响应的相关理论,为沉积物污染防治提供科学依据. | 陈佳 李忠武 金昌盛 文佳骏 聂小东 王磊 | 2022 | 环境科学2022，43，9： | 3 |
| 3 | 河滩型复合人工湿地处理微污染河水的研究显示文摘为分析污染负荷对河滩型复合人工湿地净化微污染河水的影响,设计了一级生态塘-潜流湿地-二级生态塘-生态沟渠的复合人工湿地工艺。结果显示,水力负荷是常规人工湿地3~8倍的情况下,进水COD、NH_(4)^(+)-N、TP浓度分别在38.5~91.2、1.82~4.49、0.41~0.90 mg/L之间,该工艺具有很好的耐冲击负荷能力。低、中污染负荷下处理后出水中3种污染物均达到Ⅲ类标准,高污染负荷下出水COD可达到Ⅳ类标准。尽管两个生态塘存在内源性有机污染物的释放,但潜流湿地和生态沟渠均能有效降解该有机污染物,最终出水浓度较低。 | 郑丽丽 张复港 张彩琳 马莉萍 李肖燕 刘娇妹 梁文艳 | 2022 | 水电能源科学2022，40，10： | 2 |
| 4 | 东部地区大型湖库有色可溶性有机物来源组成及潜在驱动因素显示文摘近几十年来,我国东部平原和丘陵区城市化快速发展,大量的工农业废水和生活污水被排入湖库,直接影响湖库水质和水生生态系统安全.作为特大及大中型城市集中型供水水源地,湖库有色可溶性有机物(CDOM)来源组成极大程度影响着供水安全和城市居民生命健康.通过2021年4月采集长潭水库(11个)、太湖(25个)、洪泽湖(18个)和高邮湖(14个)共68个样品,运用三维荧光光谱结合平行因子分析法(EEMs-PARAFAC)和室内生物培养实验对水体CDOM组成来源和生物可利用性特征进行分析.结果表明,4个湖库溶解性有机碳(DOC)经28 d生物培养后其生物可利用性ω(BDOC)均可达50%以上.PARAFAC分析得到4个荧光组分,分别是由农业活动作用的类腐殖酸C1、类色氨酸C2、类酪氨酸C3和C4,其中类蛋白质组分(C2+C3+C4)贡献率在洪泽湖可达(90.0±2.2)%.洪泽湖荧光组分C1~C3均与TP存在显著相关关系,因而C1~C3可用于预测洪泽湖TP变化情况.4个湖库CDOM的吸收系数a_(254)与DOC呈极显著正相关关系(R^(2)=0.96,P<0.01),因而上述湖库可以利用a_(254)反演DOC浓度.太湖腐殖化指数HIX较低,生物作用鲜活指数BIX较高,CDOM组成以内源自生作用为主,而其他湖库外源输入信号强烈.增强4个湖库周边地区工农业废水和生活污水的排放监控,合理规划农业、旅游业和城镇建设,能有效保护湖库水质和水生态环境安全与健康. | 陈丽丽 肖启涛 俞晓琴 陈慧敏 周蕾 周永强 韩龙飞 | 2022 | 环境科学2022，43，4： | 2 |
| 5 | 引黄水源水库平--丰水期有色可溶性有机物(CDOM)的来源、组成及差异分析显示文摘为探究引黄水源水库——门楼水库平水期和丰水期有色可溶性有机物(CDOM)的组成特征、来源及差异,运用紫外可见光谱技术(UV-vis)和三维荧光光谱(EEMs)技术,结合平行因子分析法(PARAFAC)分析2022年5月(平水期)和2022年7月(丰水期)有色可溶性有机物含量及组分变化。研究结果表明:PARAFAC识别出2类荧光组分,分别是C1(Ex=355 nm,Em=476 nm,类腐殖质组分)和组分C2(Ex=225 nm,Em=320 nm,类蛋白组分);丰水期CDOM组分荧光强度显著高于平水期。CDOM光谱参数表明,门楼水库水体处于中营养状态,水体CDOM受新生内源和外源输入共同影响,以自生源为主;水库CDOM具有相对分子量小、腐殖化程度较弱的特点。丰水期水库富营养化水平和CDOM相对浓度低于平水期;丰水期CDOM疏水性组分比例和芳香化程度高于平水期。水质理化指标、CDOM组分和光谱参数相关性分析结果表明SUVA_(260)和SUVA_(280)与DOC呈显著负相关,说明紫外可见光谱参数在一定程度上可以用来估算DOC的浓度;Chl.a浓度作为表征浮游植物生物量的指标,与DOC、a_(254)呈显著正相关。研究揭示了门楼水库水体CDOM的荧光特征、组分来源响应机制和水期差异,为进一步探究CDOM在引黄水源水库的环境行为特性、对水体富营养化的贡献以及对其它污染物环境行为的影响等提供基础资料。 | 杨永锐 史建超 易齐涛 张劲 王廉祥 | 2023 | 湖泊科学2023，35，5： | 1 |
| 6 | 三峡库区土地利用对河流溶解性有机质的多时空尺度影响显示文摘三峡库区拥有目前世界上规模最大的水利枢纽工程,自投入使用以来,为长江流域提供了丰富的水源及电力,促进了经济的发展,但同时也对该区域的生态环境造成了严重的冲击。澎溪河流域作为三峡库区长江流域干流的典型回水区和消落带,是众多学者研究三峡库区生态环境变化的重点区域。为探究不同时空尺度下土地利用对河流溶解性有机质(DOM)的影响,以澎溪河流域为研究对象,基于紫外-可见光谱分析和三维荧光光谱矩阵-平行因子分析,结合河段缓冲区、河岸带缓冲区及子流域3种空间尺度的二级土地利用类型,解析了旱雨季水体DOM的组成及来源特征,并采用相关分析和冗余分析方法探讨了3种空间尺度下土地利用方式对旱雨季水体DOM的多时空尺度影响。结果表明:(1)旱季水体DOM荧光组分以陆源类腐殖质所占比例更大,雨季水体DOM荧光组分以富里酸贡献为主。(2)流域内陆源输入和内源产生对水体DOM丰度均有贡献,雨季较旱季水体DOM的陆源性更强,自生源特征较弱。(3)土地利用在雨季和子流域尺度下对水体DOM的影响更显著,其中,雨季子流域尺度下,土地利用指数对水体DOM参数的解释率为90.35%。(4)不同土地利用方式对水体DOM产生的影响不同,灌木林、滩地和香农多样性指数对水体DOM的解释率最大。旱季,高覆盖度草地、边界密度与溶解性有机碳等水体DOM参数呈正相关关系,雨季则相反。河岸带缓冲区和子流域尺度下,灌木林、有林地、河渠和滩地与其呈负相关关系,水库坑塘、斑块密度与其呈正相关关系,河段缓冲区则相反。该研究可为合理的土地规划提供基础数据,以期为三峡库区河流生态系统和水资源管理提供参考。 | 郑达燕 刘睿 张柳柳 郑财贵 张静 | 2023 | 湖泊科学2023，35，4： | 1 |
| 7 | 旱雨季抚仙湖及其入湖河流有色可溶性有机物的吸收与组成显示文摘基于2018年旱季(2月)和雨季(7月)对抚仙湖及其主要入湖河流有色可溶性有机物(CDOM)光谱吸收和三维荧光光谱的测定,研究了该湖CDOM的来源组成与时空变化特征。结果表明:抚仙湖湖体CDOM丰度处于较低水平,a(254)范围为3.58~4.66 m^(-1)。抚仙湖及其入湖河流的荧光指数FI为1.51~1.89、自生源指数BIX为0.81~1.24、新鲜度指数β/α为0.76~1.14,腐殖化指数HIX除雨季HD7、HD13外均小于4,表明其CDOM以生物源为主、腐殖化程度不高。平行因子分析得到5种荧光组分,包括两个类腐殖质组分(C1、C2)、两个类酪氨酸组分(C3、C4)和一个类色氨酸组分(C5)。旱季入湖河流、近岸与远岸湖水的CDOM均表现出类蛋白质类酪氨酸荧光特性,雨季入湖河流表现出类腐殖质荧光特性,旱季的内源荧光组分C3、C4及其占比显著大于雨季,雨季的外源荧光组分占比及HIX显著升高,表明旱季到雨季CDOM有从内源为主向外源为主转变的趋势;但由于光辐射强、蓄水量大、水力停留时间长及其次生效应(如微生物作用强),使该湖雨季的内源荧光组分占比仍达45%,河流输入对该湖CDOM丰度的直接贡献小。此外,入湖河流、近岸湖水与远岸湖水的BIX、β/α、M的旱雨季差异不同,表明不同研究区域CDOM荧光特性受季节变化影响有异。 | 杨炫 陈乐 李凯迪 万国帅 段立曾 周起超 | 2022 | 长江流域资源与环境2022，31，2： | 1 |
| 8 | 兴凯湖有色可溶性有机物来源与组成特征—中国境内特大型界湖显示文摘运用光谱吸收与三维荧光-平行因子分析法(EEMs-PARAFAC)分析了兴凯湖有色可溶性有机物(CDOM)吸收光谱、荧光光谱特征以及荧光组分与主要水质参数的相关性,以探究兴凯湖CDOM来源组成特征.结果表明:平行因子分析法解析CDOM三维荧光图谱,得到陆源类腐殖质C1、微生物作用类腐殖质C2、类酪氨酸C3和类色氨酸C4.兴凯湖中陆源类腐殖质C1能较好反演DOC、TN浓度变化,且在富营养化更强的小兴凯湖中反演效果更好.吸收系数a_(254)、荧光峰积分比值I_(C):I_(T)、光谱斜率S_(275-295)、DOC与C1-C2、C4在兴凯湖中线性拟合程度均较好,与C1的相关性最好,这意味着陆源类腐殖质是兴凯湖CDOM库的主要贡献者,入湖河流输入是兴凯湖CDOM的重要来源之一.小兴凯湖DOC、a_(254)均极显著高于大兴凯湖,说明小兴凯湖的CDOM丰度要高于大兴凯湖.小兴凯湖CDOM的I_(C):I_(T)、C1-C2和C4的值均极显著大于大兴凯湖(P<0.001),小兴凯湖S_(275-295)与光谱斜率比值S_(R)均极显著小于大兴凯湖,小兴凯湖PC1得分均值显著高于大兴凯湖品,意味着相较于大兴凯湖而言,小兴凯湖CDOM陆源输入信号更强烈,腐殖质化程度更高,亦即河流输入、农业面源污染导致小兴凯湖CDOM腐殖质化程度升高,且这一部分CDOM分子量较大,应加强兴凯湖流域中生态渔业、生态农业、生态旅游、农田退水等河流污染源排放的控制管理. | 陈慧敏 胡洋 俞晓琴 陈丽丽 周蕾 周永强 | 2022 | 中国环境科学2022，42，5： | 1 |
| 9 | 河流输入对博斯腾湖溶解性有机物组成的时空影响显示文摘博斯腾湖是我国西北干旱区最大的内陆吞吐型淡水湖,近年来随着流域人类活动与污废水排放的增加,湖泊生态系统和周围居民的饮用水安全已经受到了严重影响,需重点关注河流输入对湖泊水质的影响。对夏秋两季的实测有色溶解有机物(CDOM)三维荧光光谱进行平行因子分析,解析出博斯腾湖CDOM三种组分:陆源类腐殖质组分C1、类酪氨酸组分C2和类色氨酸组分C3;同时,基于Pearson相关性分析了夏秋两季河流输入对博斯腾湖DOM的影响。结果表明,不同季节河流输入对博斯腾湖DOM的影响不同且与河流水质季节性变化直接相关。夏季开都河入湖水主要来自冬季积雪融水,携带大量陆源类腐殖质入湖,而秋季主要为冰川融水,随着入湖流量增加,携带陆源类腐殖质含量降低,整体表现为河口附近DOM浓度夏季高、秋季低。解析出的三种组分C1、 C2与C3在湖西部开都河和黄水沟入湖处含量较高,且三种组分受季节性的影响较为相似。同时对开都河河口附近采样点和其他区域采样点的DOM与电导率进行相关性分析,发现外部河流输入对博斯腾湖DOM的影响主要集中在河口附近,且河口附近区域DOC与CDOM关系显著,可以先遥感反演CDOM再估算DOM含量。研究不同季节河流输入对博斯腾湖溶解性有机物组成的影响对保护湖泊生态环境和提升湖泊水质具有十分重要的意义。 | 蒋昕桐 肖启涛 李一民 廖远珊 刘东 段洪涛 | 2023 | 光谱学与光谱分析2023，43，5： | 1 |
| 10 | 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:以库里泡为例显示文摘溶解态有机质(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。 | 黄晏宇 刘婷婷 王桂燕 储昭升 高思佳 潘云凤 郑丙辉 | 2024 | 湖泊科学2024，36，1： | 0 |
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