长江口及邻近海域溶解有机物光化学降解行为研究

发布时间：2020-09-22 20:54

　　 海水中溶解有机物(DOM)在全球碳循环的生物地球化学模块中扮演着重要的角色。然而,关于河口混合过程中盐度梯度的变化对DOM光化学过程的影响尚未得知。本文研究了DOM在长江口及邻近海域的分布及循环机制,初步探究了其光化学过程并讨论影响其过程的关键因素,为河口区碳循环模型的建立提供基础数据。实验结果表明调查区域DOM的水平分布主要由陆源输运控制,其受长江冲淡水的影响从口内转向口外东北方向逐渐扩散稀释。南港水道受黄浦江输入影响显著,北港水道由长江径流控制呈保守性混合行为,二者CDOM的物质结构性质较为相似。二元回归分析结果表明CDOM在355 nm处的吸收系数a(355)与Fs(355)显著相关,且a(355)及FS(355)均对DOC具有示踪意义,研究发现a(275)和a(295)与DOC的多元线性回归反演DOC浓度要优于传统方法(仅用a(355)反演DOC浓度)。利用三维荧光光谱-平行因子分析(EEMs-PARAFAC)技术,分析出调查区域水体中的荧光溶解有机物含有3个类腐殖质组分(C2,C4和C5)和3个类蛋白质组分(C1,C3和C6)。类腐殖质组分具有相似的来源及地球化学行为,且与a(355)及盐度存在显著相关性；类蛋白质组分则与a(355)及盐度之间无显著相关性,揭示其与区域内微生物的活动有关。比较长江河口内冬夏两季FDOM荧光强度及成分的差异,发现黄浦江及排污口在夏季对长江河口DOM的影响要大于冬季,尤其对类蛋白组分的影响显著,说明黄浦江及污水排放输入的大量有机物可能为水体微生物提供了重要的碳源和能量。对不同盐度表层海水样品进行光漂白实验,结果表明利用太阳光模拟器,所有样品所含CDOM均可以在一周之内漂白完成,即可降解CDOM全部降解转化为CO2或无色溶解有机物(TDOM)。样品的e-折时间均1天,且长江径流样品降解速率较离岸样品更快。通过比较DOC与CDOM的降解速率,发现大部分站位CDOM降解速率要远远大于DOC,说明DOM中的无色组分(即TDOM)不易发生光降解或降解速率远远低于CDOM,同时揭示了长江口及邻近海域CDOM光降解过程为不完全矿化过程,即一部分有色组分转化为无色组分。在盐度对腐殖酸、富里酸和海水样品光漂白的影响研究中,结果表明DOM的光化学降解速率随盐度的升高而降低,但在盐度为15时有一个显著突出的高点,表明在盐度15时的离子强度(约0.31)会影响DOM的水合性质,进而影响其光降解活性。
【学位单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：X55;P734

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本文编号：2824907