高原湖泊溶解性有机氮特性及环境学意义

发布时间：2020-08-07 23:17

【摘要】：高原湖泊因其独特的地理环境与平原湖泊在许多方面表现出不一样的特性,对高原湖泊进行全面而深入的研究对其环境的保护具有重要的意义。作为湖泊生态系统中氮素以及有机物的重要组成部分,溶解性有机氮(DON)在湖泊的演变发展过程中扮演非常关键的角色。本研究利用紫外-可见光光谱(UV/Vis)和结合了平行因子模型(PARAFAC)的三维荧光光谱(3DEEM)来对我国云南高原的三个典型湖泊的上覆水及沉积物溶解态有机氮(DON)的含量组分等特性进行研究,并利用傅里叶离子回旋超高分辨率质谱(FT-ICR-MS)技术对沉积物DON进行分子层面的解析。基于3DEEM的谱图数据,PARAFAC模型分离得到目标湖泊DON组分并分析得出:其中一特殊组分S2在高原湖泊中普遍存在,无论是上覆水还是各历史时期沉积物中均有发现,而在平原湖泊中却没有发现,其生成原因可能是高原紫外线照射。值得注意的是,我们发现随着富营养化水平的降低或受污染程度的减弱,S2组分的相对丰度有明显的增加,因此S2的相对丰度可以作为评价云南高原湖泊营养状态的一个潜在指标,且对湖泊历史营养状态有记录作用。模拟生物降解实验发现无论是菌类还是藻类对沉积物中DON组分都只改变其含量而不改变其种类,且在降解完成以后DON的含量基本不再发生变化。根据FT-ICR-MS对湖泊沉积物DON的分子层面分析表明,洱海沉积物中大部分沉积物DON成分为木质素(占总数的68%)。目前洱海沉积物状态较为稳定,但长期看来有较大的营养元素释放风险。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X524
【图文】：

FTICR-MS测样仪的主机(左)和ESI进样喷嘴(右)

图１－１技术路线图逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏａｄｍａｐ逡逑１．４

图２－１目标湖泊在云南省境内分布以及海拔情况逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｔｈｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋ｅｌｅｖａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔａｒｇｅｔ邋ｌａｋｅｓ邋ｉｎ邋Ｙｕｎｎａｎ邋ｐｒｏｖｉｎｃｅ逡逑

【参考文献】

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本文编号：2784659