蓝藻衰亡过程中上覆水溶解性有机物变化特征

来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：

作者：李翔,李致春,汪旋,张思远,王慧敏,厉荣强,王国祥,李启蒙

单位：南京师范大学环境学院, 南京 210023,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心, 江苏省环境演变与生态建设重点实验室, 江苏省水土环境生态修复工程实验室, 南京 210023,南京师范大学环境学院, 南京 210023,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心, 江苏省环境演变与生态建设重点实验室, 江苏省水土环境生态修复工程实验室, 南京 210023,宿州学院环境与测绘工程学院, 宿州 234000,南京师范大学环境学院, 南京 210023,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心, 江苏省环境演变与生态建设重点实验室, 江苏省水土环境生态修复工程实验室, 南京 210023,南京师范大学环境学院, 南京 210023,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心, 江苏省环境演变与生态建设重点实验室, 江苏省水土环境生态修复工程实验室, 南京 210023,南京师范大学环境学院, 南京 210023,南京师范大学环境学院, 南京 210023,南京师范大学环境学院, 南京 210023,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心, 江苏省环境演变与生态建设重点实验室, 江苏省水土环境生态修复工程实验室, 南京 210023,南京师范大学环境学院, 南京 210023,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心, 江苏省环境演变与生态建设重点实验室, 江苏省水土环境生态修复工程实验室, 南京 210023

摘要：为探究蓝藻水华衰亡过程中溶解性有机物（DOM）的迁移转化机制，本文对蓝藻衰亡过程进行室内模拟实验，基于紫外-可见光谱（UV-vis）和三维荧光光谱（EEMs）表征上覆水溶解性有机物的光谱特征，同时分析水质理化指标及溶解性有机碳（DOC）、溶解性无机碳（DIC）含量变化.结果表明，蓝藻衰亡初期阶段释放出大量有机质，溶解氧（DO）急剧降低，随着反应时间延长，DOC逐渐转变为DIC，改变了水体氧化还原环境和酸碱环境；UV-vis光谱显示蓝藻衰亡释放出大量芳香性很高、腐殖化程度高的DOM，并且DOM随反应时间被逐渐降解.通过三维荧光光谱平行因子分析（EEM-PARAFAC），解析出3种荧光组分，分别为难降解的类腐殖质（C1），藻类产生的类蛋白质色氨酸（C2），以及与微生物活动有关的类腐殖质富里酸（C3）.蓝藻衰亡产生的类蛋白质大部分被微生物降解成类富里酸，异养型微生物促进了藻源性DOM的生成，同时也加快了对新生DOM的降解.蓝藻衰亡产生的DOM最终大部分转化为较难降解类腐殖质.对水质参数、UV-vis光谱和EEMs光谱参数进行相关性分析可知，ORP与DO呈显著正相关（P<0.05），pH与DOC呈显著负相关（P<0.05），与DOC向DIC转变趋势相吻合；C1与Fn₃₅₅有显著正相关关系（P<0.05），C2与DOC和Fn₂₈₀都有显著正相关关系（P<0.05），C3与FI、BIX以及β∶α呈显著正相关（P<0.05），这些光谱参数的变化趋势与DOM组分变化一致.综上所述，通过对蓝藻水华衰亡过程中上覆水DOM的水质特征和光谱特征的探究，为分析湖泊DOM的动态迁移转化和碳循环的变化提供技术支持.

关键词：蓝藻水华,溶解性有机物(DOM),上覆水,平行因子分析(PARAFAC),相关性分析,