岳龍飛,李洪波

(1.河北大學(xué) 生態(tài)環(huán)境學(xué)院,河北 保定 071002;2.河北省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院,河北 石家莊 050037;3.河北省水環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,河北 石家莊 050037;)

溶解有機(jī)物(DOM)是一類廣泛存在于各種環(huán)境中的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的混合物[1],由芳烴、碳水化合物、蛋白質(zhì)、腐殖質(zhì)和富里酸等物質(zhì)組成[2-4].水體環(huán)境中的DOM主要由原地生產(chǎn)和外來(lái)輸入2種途徑產(chǎn)生[5].DOM在水體生態(tài)系統(tǒng)中扮演著促進(jìn)有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的驅(qū)動(dòng)者角色,其生成、遷移和轉(zhuǎn)化,對(duì)碳、氮、磷等重要營(yíng)養(yǎng)元素的地球化學(xué)循環(huán)以及重金屬的遷移轉(zhuǎn)化和污染物的生物毒性有著深遠(yuǎn)的影響[6-7].因此,DOM的研究對(duì)水環(huán)境管理和生態(tài)保護(hù)具有重要意義[8].

發(fā)色團(tuán)溶解有機(jī)物(CDOM)和熒光溶解有機(jī)物(FDOM)是DOM中以光吸收和熒光為特征的光學(xué)敏感部分[9].二者是DOM的重要組成部分,含有豐富的芳香族化合物,其腐殖化特性、自產(chǎn)特性和光漂白等一系列生物地球化學(xué)特性與不同來(lái)源密切相關(guān)[10].研究表明:紫外-可見(jiàn)(UV-vis)光譜是評(píng)估CDOM來(lái)源、組成、結(jié)構(gòu)以及去除過(guò)程的有效工具,而激發(fā)-發(fā)射矩陣光譜(EEMs)結(jié)合平行因子分析(PARAFAC),已被廣泛用作研究和追蹤C(jī)DOM來(lái)源、傳輸、混合和轉(zhuǎn)化過(guò)程[5,11].光學(xué)分析具有采樣方便、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)[4,12],研究中通常使用CDOM代替化學(xué)上更廣泛的DOM.此外,通過(guò)研究DOM與常規(guī)水質(zhì)參數(shù)的關(guān)系,可以進(jìn)一步明確不同來(lái)源有機(jī)物對(duì)水體的影響,方便水質(zhì)監(jiān)測(cè)和生態(tài)環(huán)境的保護(hù).在過(guò)去幾十年,國(guó)內(nèi)外利用該方法對(duì)海洋[13]、河口[14]、湖泊[15]、水庫(kù)[16]甚至土壤[17]等各種環(huán)境中CDOM開展了廣泛的研究.眾所周知,河流[18]是陸地和水體之間有機(jī)物傳輸?shù)闹匾ǖ?對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)中DOM的研究,不僅有助于探索有機(jī)物遷移轉(zhuǎn)化的規(guī)律,而且可以為研究元素的地球化學(xué)循環(huán)提供必要支撐.

孝義河位于中國(guó)河流污染較嚴(yán)重的海河流域,處于白洋淀上游,是常年有水入淀的四河之一.由于海河流經(jīng)城市較多,長(zhǎng)期以來(lái)污染較重,水環(huán)境狀況不容樂(lè)觀.本研究以孝義河為研究對(duì)象,利用紫外-可見(jiàn)光譜技術(shù)以及三維熒光光譜技術(shù)結(jié)合平行因子分析法重點(diǎn)研究孝義河枯、豐水期河水CDOM光譜特征及沿程變化,分析其CDOM的組成、分布以及來(lái)源,并探討不同來(lái)源有機(jī)物對(duì)水質(zhì)參數(shù)的具體貢獻(xiàn).研究成果不僅揭示了孝義河CDOM與時(shí)空因素之間的基本關(guān)系,同時(shí)為孝義河流域、白洋淀流域治理提供了重要的理論支持和參考依據(jù).

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)域

孝義河位于河北省保定市境內(nèi)(38°44′～38°59′N,115°45′～116°26′E),年平均氣溫和降水量分別為7.3～12.7 ℃和564 mm.孝義河長(zhǎng)約90 km,流域面積1 262 km2.目前孝義河舊河道已經(jīng)廢棄,新河道起始于王快水庫(kù),由西南向東北在安新縣境內(nèi)注入白洋淀.如圖1所示,河流沿岸城市區(qū)和農(nóng)業(yè)區(qū)交替出現(xiàn).水源主要由水庫(kù)生態(tài)補(bǔ)水及沿岸污水處理廠尾水構(gòu)成.通常3至6月份由于降水和生態(tài)補(bǔ)水較少,河流處于枯水期,7至11月份降水集中,生態(tài)補(bǔ)水充足,河流處于豐水期.

圖1 孝義河流域土地利用類型和采樣點(diǎn)分布圖Fig.1 Land use types and sampling points distribution in Xiaoyi River Basin

1.2 樣品采集

1.3 CDOM紫外可見(jiàn)吸收光譜和熒光光譜測(cè)量

使用事先燒過(guò)(450 ℃,恒溫5 h)的玻璃纖維濾膜(GF/F,Whatman,U.K)過(guò)濾樣品,儲(chǔ)存在4 ℃的冰箱內(nèi)備用.使用島津TOC-LCPH總有機(jī)碳分析儀(日本)測(cè)定水樣的DOC濃度.使用Agilent 8453紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(美國(guó))在10 mm比色皿中以1 nm的間隔在200～800 nm測(cè)量UV-vis吸收光譜.通過(guò)減去純水的吸光度對(duì)樣品吸光度進(jìn)行基線校正,通過(guò)扣減700 nm處的吸光度校正吸收光譜.吸收系數(shù)(a)由吸光度乘2.303/r得出,其中r是光程長(zhǎng)度(m).研究表明:CDOM的相對(duì)濃度由350 nm處的吸收系數(shù)a(350)表示[19].吸光度也可以用來(lái)表征CDOM的地化特征,本文用250 nm和365 nm處吸光度之比(E2/E3)表征DOM分子相對(duì)質(zhì)量大小和胡敏酸(HA)/富里酸(FA)質(zhì)量比值[20].文獻(xiàn)[21]還提出用254 nm處的摩爾吸光度(SUVA254)表征DOM芳香性,SUVA254越大,芳香化程度越高[21].

越來(lái)越多的研究表明CDOM的光譜斜率與DOM濃度無(wú)關(guān),與DOM的來(lái)源和成分特征強(qiáng)烈相關(guān),通過(guò)將吸收數(shù)據(jù)擬合到方程(1)中得到光譜斜率S,

α(λ)=α(λ0)×exp(S(λ0-λ)),

(1)

式中,λ0為參考波長(zhǎng),光譜斜率比Sr,即較短波長(zhǎng)(275～295 nm)與較長(zhǎng)波長(zhǎng)(350～400 nm)的光譜斜率S的比值,與樣品中DOM分子相對(duì)質(zhì)量大小、富里酸和腐殖酸的比例、光化學(xué)反應(yīng)活性及陸生和水生CDOM的比值密切相關(guān)[22].

使用F98熒光分光光度計(jì)(中國(guó))測(cè)量CDOM的EEM光譜,光源為450 W氙燈,激發(fā)波長(zhǎng)220～500 nm,間隔5 nm,發(fā)射波長(zhǎng)250～600 nm,間隔1 nm,狹縫寬度均為5 nm,掃描速度10 000 nm/min.使用超純水作為空白對(duì)照以消除拉曼散射[4],使用激發(fā)-發(fā)射矩陣分解工具箱(drEEM)校正內(nèi)濾效應(yīng)和消除瑞利散射.

熒光指數(shù)(FI)是在激發(fā)波長(zhǎng)370 nm下,發(fā)射波長(zhǎng)470 nm與520 nm處熒光強(qiáng)度的比值,可表征DOM中腐殖質(zhì)的來(lái)源,FI值>1.9表示水生微生物DOM來(lái)源,FI<1.4表示陸地腐殖質(zhì)來(lái)源[23].近期原地生物活性指數(shù)(BIX),定義為激發(fā)波長(zhǎng)310 nm時(shí),發(fā)射波長(zhǎng)380 nm與430 nm處熒光強(qiáng)度的比值,表征本地生物活性,當(dāng)BIX>1時(shí),表明DOM為自生來(lái)源,且為新近產(chǎn)生,BIX在0.6～0.7時(shí)表明水體自生生產(chǎn)力較低.修正的腐殖化指數(shù)(HIXb)可用來(lái)表征CDOM的芳香度和腐殖化程度,定義為激發(fā)波長(zhǎng)254 nm時(shí),發(fā)射波長(zhǎng)435～480 nm的積分值比300～345 nm和435～480 nm的積分值之和[24].熒光峰強(qiáng)度比值r(T/C)是指類蛋白熒光峰T與類腐殖熒光峰C熒光強(qiáng)度的比值,表征內(nèi)源貢獻(xiàn)比重,近幾年該值也用于評(píng)估水污染情況[25].

1.4 平行因子分析

使用drEEM和N-way工具箱在MATLAB R2018a中進(jìn)行PARAFAC建模.應(yīng)用非負(fù)約束以避免負(fù)濃度和熒光強(qiáng)度.將具有2～7個(gè)組件的PARAFAC模型擬合到數(shù)據(jù).為了驗(yàn)證模型,在保證去除異常值并開發(fā)初步模型之前,執(zhí)行對(duì)半檢驗(yàn)以確定最佳組件.最終,輸出參數(shù)表明:四組件模型解釋了總EEMs變量的99%以上[26-27].單個(gè)熒光組分的最大熒光強(qiáng)度(Fmax)用于表示熒光溶解有機(jī)物(FDOM)相應(yīng)部分的實(shí)際濃度.將由模型得到的每種組分的最大熒光強(qiáng)度(Fmax)相加以計(jì)算樣品的總熒光強(qiáng)度(Ftot).然后將PARAFAC組分X的相對(duì)豐度計(jì)算為C(X)=Fmax(X)/Ftot×100%[28].

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

使用ArcGIS 10.8繪制研究區(qū)域和采樣點(diǎn)分布圖.使用SPSS 21.0、Origin2021和R-studio 4.1.2軟件程序,對(duì)其他數(shù)據(jù)進(jìn)行均值、標(biāo)準(zhǔn)差、方差分析、相關(guān)性分析、回歸分析和繪圖.在線性回歸和t檢驗(yàn)分析中,P<0.05的結(jié)果被認(rèn)為是顯著的,P<0.01被認(rèn)為是極顯著的.

2 結(jié)果

2.1 紫外-可見(jiàn)光譜參數(shù)特征和空間分布

光譜參數(shù)能夠快速評(píng)估CDOM的數(shù)量和組成的變化,如圖2所示.豐水期和枯水期的CDOM吸收系數(shù)a(350)平均值分別為(7.75±2.44) m-1和(16.14±2.36) m-1.枯水期的a(350)值顯著高于豐水期(P<0.01).從空間上看,從上游到下游a(350)值顯著增大(P<0.01),表明CDOM在河流流動(dòng)過(guò)程中的累積.枯水期的SUVA254平均值為(10.55±0.84) L/(mg·m),顯著(P<0.01)高于豐水期的均值(6.94±1.42)L/(mg·m).值得注意的是枯水期SUVA254值在采樣點(diǎn)之間變化較大,而豐水期SUVA254值波動(dòng)較小,表明枯水期河流芳香性受沿岸污水處理廠排污影響較大.這主要是由于枯水期河流水量小,且以污水處理廠來(lái)源為主,而豐水期水量大,污水處理廠尾水對(duì)河流原本水質(zhì)擾動(dòng)較小,SUVA254值波動(dòng)也較小.此外,豐水期和枯水期下游SUVA254值均呈升高趨勢(shì),可能是由于下游以農(nóng)業(yè)區(qū)為主,高芳香性的陸地腐殖質(zhì)輸入增加所致.本研究中,枯水期和豐水期的E2/E3均值為2.12±0.14和4.43±1.39,差異顯著(P<0.01).通常E2/E3越高,DOM分子相對(duì)質(zhì)量越小,FA所占比例越高.空間上,枯水期E2/E3變化不大,從上游到下游略有上升,豐水期E2/E3呈下降趨勢(shì),表明沿途有高分子相對(duì)質(zhì)量物質(zhì)的輸入.枯水期和豐水期的光譜斜率比Sr值分別為1.16±0.13和1.19±0.06,沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異.此外,枯水期Sr值下游顯著高于中上游(P<0.01),豐水期Sr值沒(méi)有空間差異.

a.CDOM相對(duì)濃度的指標(biāo)a(350)的沿程變化;b.芳香性指標(biāo)SUVA254的沿程變化;c.分子相對(duì)質(zhì)量指標(biāo)E2/E3的沿程變化;d.光譜斜率比Sr的沿程變化圖2 光譜參數(shù)的沿程變化Fig.2 Variation of spectral parameters along the path

2.2 DOM熒光特性的比較

2.2.1 熒光參數(shù)特征

如圖3所示,枯水期和豐水期FI平均值為2.03±0.12和2.14±0.12,差異顯著(P=0.04).BIX的枯水期和豐水期的平均值分別為0.89±0.13和0.82±0.23,沒(méi)有顯著差異(P>0.05).表明孝義河的腐殖質(zhì)主要來(lái)源于自生源,且孝義河的本地微生物活性較強(qiáng).空間上,FI在枯、豐水期均沒(méi)有顯著變化(P>0.05),BIX下游顯著高于上游(P<0.05).此外,對(duì)應(yīng)河段的BIX值枯水期高于豐水期,表明枯水期微生物活性強(qiáng)于豐水期.本研究中枯、豐水期HIXb的平均值為0.46±0.16和0.52±0.2,沿程逐漸降低,上游區(qū)域顯著高于中、下游區(qū)域(P<0.05).豐水期的HIXb值略高于枯水期對(duì)應(yīng)河段的HIXb,但沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異.熒光峰比值r(T/C)的分布特征與BIX類似,在枯、豐水期的均值分別為1.64±0.86和1.24±1.16,r(T/C)大于1,表明孝義河受人為活動(dòng)干擾嚴(yán)重.空間上,r(T/C)下游顯著高于上游(P<0.05),表明孝義河沿程受人為活動(dòng)影響逐漸增加.時(shí)間上,枯水期各段略高于豐水期,但差異不顯著.

圖3 熒光參數(shù)箱線Fig.3 Box diagram of fluorescence parameters

2.2.2 PARAFAC模型組分

使用OpenFluor在線數(shù)據(jù)庫(kù)將PARAFAC得到的4個(gè)FDOM組分與已發(fā)布的PARAFAC模型進(jìn)行了比較,激發(fā)和發(fā)射相似性得分超過(guò)0.95(圖4和表1).組分C1最大激發(fā)波長(zhǎng)為330 nm,最大發(fā)射波長(zhǎng)410 nm,傳統(tǒng)類腐殖質(zhì)峰M與微生物活動(dòng)有關(guān)[29-32].C2的激發(fā)發(fā)射波長(zhǎng)分別為360 nm和445 nm,屬于類腐殖質(zhì)峰C,與高分子相對(duì)質(zhì)量的陸地芳香分子有關(guān),廣泛存在于各種環(huán)境中[33].C3激發(fā)發(fā)射波長(zhǎng)分別為395 nm和496 nm,被認(rèn)為是傳統(tǒng)C峰的延伸,與大型植物降解、土壤中黃腐酸物質(zhì)相關(guān)[30,34-35].C4在285 nm有激發(fā)峰,320 nm處有發(fā)射峰,與本地類蛋白熒光峰B相似,并且對(duì)微生物降解敏感,同時(shí)也是人類活動(dòng)的重要指標(biāo)[11,36-38].

表1 利用PARAFAC模型識(shí)別的4個(gè)組分特性描述

圖4 PARAFAC模型鑒定的4種組分(左)和分半驗(yàn)證結(jié)果(右)Fig.4 Four components identified by PARAFAC model (left) and results of split-half verification (right)

豐水期和枯水期各組分的Fmax沿程變化如圖5a所示.豐水期和枯水期Ftot的平均值分別為(8.67±2.94)和(8.59±5.11),沒(méi)有顯著差異,表明枯、豐水期孝義河水質(zhì)變化不明顯,從上游到下游Ftot逐漸增加.豐水期組分C1的Fmax平均值為(2.16±0.25),略高于枯水期平均值(1.88±0.66).豐水期和枯水期C2的Fmax平均值分別為(2.31±0.15)和(1.83±0.47),豐水期顯著高于枯水期(P<0.05).豐水期和枯水期之間C3的Fmax沒(méi)有顯著差異(P>0.05).枯水期C4的Fmax平均值(3.82±3.71)顯著高于豐水期(P<0.05).空間上,枯水期各組分的Fmax從上游到下游顯著增加(P<0.01),豐水期僅組分C4的Fmax下游顯

a.組分熒光強(qiáng)度;b.各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)圖5 孝義河PARAFAC模型組分的沿程變化Fig.5 Changes of PARAFAC components along Xiaoyi river

著高于上游(P<0.01),C1、C2和C3上下游之間沒(méi)有顯著變化.這主要是由于類腐殖質(zhì)和富里酸物質(zhì)的相對(duì)難降解性.時(shí)間上,豐水期C1、C2和C3略高于枯水期,C4略低于枯水期,差異不顯著,從熒光組分的占比來(lái)看(圖5b),類蛋白組分C4占比逐漸增加,類腐殖質(zhì)組分逐漸降低,枯水期類蛋白占比在大多數(shù)采樣點(diǎn)略高于豐水期,表明枯水期微生物活性較強(qiáng).

3 討論

3.1 豐水期和枯水期中FDOM組分來(lái)源的差異

FDOM中各組分熒光強(qiáng)度與光譜參數(shù)的皮爾遜相關(guān)性分析結(jié)果如圖6所示.枯水期,各FDOM組分的Fmax之間均具有極顯著相關(guān)性(R>0.96,P<0.001),且各組分對(duì)a(350)都有相當(dāng)大的貢獻(xiàn)(R>0.77),表明枯水期的組分來(lái)源幾乎一致.豐水期,類腐殖質(zhì)組分C1的Fmax與類蛋白組分C4的Fmax極顯著相關(guān)(R=0.97,P<0.001),與C2的Fmax顯著相關(guān)(R=0.83,P<0.01).組分C2與C3、C4的Fmax顯著相關(guān),R分別為0.70和0.68(P=0.05).表明豐水期組分C1和C4來(lái)源一致,C2的來(lái)源與C1關(guān)系密切,C3僅與C2來(lái)源有關(guān).據(jù)文獻(xiàn)[29-33]報(bào)道,類腐殖質(zhì)組分C1和C2的來(lái)源分別是微生物轉(zhuǎn)化和陸地腐殖質(zhì),類蛋白質(zhì)組分C4來(lái)自微生物活動(dòng)和污水排放.研究表明:在水生植物降解實(shí)驗(yàn)期間,C3的Fmax迅速增加[39],因此推斷C3可能與陸地類腐殖質(zhì)物質(zhì)的微生物降解有關(guān).此外,由于它的激發(fā)峰是在UVA390～400 nm,而大多數(shù)太陽(yáng)光的紫外光是UVA光,因此,它還可能與光降解有關(guān).這一方面解釋了在枯、豐水期組分C2和組分C3之間相關(guān)性均較強(qiáng)的原因,另一方面也解釋了枯水期Sr與組分C3相關(guān)性較強(qiáng)(R=0.74,P<0.01)的原因.

圖6 枯水期(a)和豐水期(b)FDOM組分及光譜參數(shù)的相關(guān)性分析Fig.6 Correlation analysis of FDOM components and spectral parameters in dry (a) season and wet (b) season

枯水期,FDOM組分的Fmax與BIX和r(T/C)顯著正相關(guān)(R>0.88,P<0.001),與HIXb顯著負(fù)相關(guān)(R<-0.88,P<0.001),表明枯水期各組分與微生物活動(dòng)和人為活動(dòng)有關(guān).因此,認(rèn)為枯水期FDOM主要來(lái)源于污水處理廠排放的尾水,這與枯水期孝義河實(shí)際的水源情況一致.豐水期,BIX與組分C1、C2和C4顯著正相關(guān)(R>0.62,P<0.05),r(T/C)與組分C1、C4極顯著正相關(guān)(R>0.82,P<0.01),與組分C2顯著相關(guān)(R=0.66,P<0.05).HIXb與組分C1、C2和C4顯著負(fù)相關(guān),與C4負(fù)相關(guān)性最強(qiáng)(R=-0.91,P<0.001).表明豐水期FDOM組分C1和C4仍然以污水處理廠尾水來(lái)源為主,組分C2和C3部分來(lái)自污水處理廠排污,部分可能來(lái)自隨降雨徑流和河水沖刷進(jìn)入水中的陸地植物和土壤,豐水期C2的Fmax和C3的Fmax大于枯水期也很好地證明了這一點(diǎn).

此外,CDOM吸收系數(shù)a(350)與腐殖質(zhì)C1、C2和C4的Fmax顯著線性相關(guān),但與C3的相關(guān)性弱(枯水期)或不相關(guān)(豐水期),表明a(350)的變化主要受污水處理廠來(lái)源的有機(jī)物影響.同時(shí)組分C1、C2與a(350)相關(guān)性高于組分C4,表明類腐殖質(zhì)物質(zhì)對(duì)CDOM吸收的影響強(qiáng)于類蛋白質(zhì)成分,與Chen等[30]在太湖和洪澤湖的研究結(jié)果一致.枯水期CDOM的光譜斜率比Sr與各組分相關(guān)性顯著,表明枯水期CDOM組分的光漂白活性較好.

3.2 豐水期和枯水期CDOM生物地球化學(xué)特性的差異

由2個(gè)季節(jié)的HIXb值(圖3c)可知,孝義河上游的CDOM主要受腐殖質(zhì)特性的影響,沿程逐漸降低,下游的CDOM具有較強(qiáng)的生物學(xué)特性.與枯水期相比,豐水期的CDOM具有較高的相對(duì)芳香度和腐殖化程度,較低的礦化率和含氧官能團(tuán)的百分比.文獻(xiàn)[40]研究表明,BIX值可以反映 FDOM中類蛋白物質(zhì)的含量,BIX指數(shù)越大,類蛋白組分的含量越大,這一規(guī)律與本研究結(jié)果一致.根據(jù)BIX值的差異,與豐水期相比,枯水期的CDOM具有更高的自養(yǎng)生產(chǎn)力和更強(qiáng)的微生物活性.此外,從上游到下游自養(yǎng)生產(chǎn)力和微生物來(lái)源有機(jī)質(zhì)逐漸增加,同時(shí)下游類蛋白質(zhì)組分的含量遠(yuǎn)大于上游.

隨著E2/E3和Sr值的增加,CDOM的分子相對(duì)質(zhì)量、光漂白及微生物降解活性降低.枯水期的E2/E3值顯著低于豐水期,表明枯水期的CDOM分子相對(duì)質(zhì)量高于豐水期CDOM分子相對(duì)質(zhì)量.豐水期CDOM的分子相對(duì)質(zhì)量沿程逐漸增加,表明高分子相對(duì)質(zhì)量物質(zhì)的不斷輸入.大多數(shù)陸地CDOM具有高分子相對(duì)質(zhì)量,而內(nèi)源性CDOM物質(zhì)具有較強(qiáng)的生物利用度,容易轉(zhuǎn)化為低分子相對(duì)質(zhì)量物質(zhì)[41],進(jìn)一步證明了豐水期陸地DOM的輸入.枯、豐水期Sr值的差異表明與豐水期相比,枯水期具有更高的光漂白和微生物降解活性,與相關(guān)性分析的結(jié)論一致,這主要是由于枯水期河流水量小,流速慢,水深淺,同時(shí)枯水期水溫高,光照時(shí)間長(zhǎng),具有更好的光降解和微生物降解條件.同時(shí),文獻(xiàn)[21]研究表明Sr可以用來(lái)區(qū)分不同來(lái)源的CDOM,通常陸地來(lái)源的CDOM具有較低的Sr,微生物降解會(huì)增加Sr值,與本研究中Sr值在中下游逐漸增加的研究結(jié)果一致.

3.3 DOM及其熒光成分對(duì)水環(huán)境的指示意義

表2 水質(zhì)參數(shù)與熒光組分的相關(guān)性

表3 水質(zhì)參數(shù)與熒光組分的回歸分析

4 結(jié)論

1)時(shí)間上,孝義河枯水期CDOM濃度、芳香性、平均分子相對(duì)質(zhì)量和光漂白及微生物降解的反應(yīng)活性(Sr)均顯著高于豐水期,豐水期腐殖化程度(HIXb)高于枯水期.空間上,孝義河下游CDOM濃度、芳香性、本地生物活性(BIX)和受污染程度r(T/C)顯著高于上游,光化學(xué)反應(yīng)活性和腐殖化程度上游高于下游.

2)河流FDOM中包含3個(gè)類腐殖質(zhì)組分(C1、C2和C3)和1個(gè)類蛋白組分(C4).各組分的熒光強(qiáng)度和構(gòu)成比例時(shí)空差異顯著(P<0.05),表明其來(lái)源不同.枯水期類腐殖質(zhì)和類蛋白組分來(lái)源于點(diǎn)源排放,豐水期類蛋白組分以點(diǎn)源為主,類腐殖質(zhì)組分則為點(diǎn)、面混合來(lái)源.