青海湖流域有色可溶性有机物来源与特征分析

作者：俞晓琴; 孟先强; 吴华武; 陈慧敏; 李宇阳; 朱俊羽; 郭燕妮; 姚磊^*

来源：环境科学, 2022, 43(02): 826-836.

DOI：10.13227/j.hjkx.202105164

• 有色可溶性有机物(CDOM)
• 平行因子分析(PARAFAC)
• 三维荧光
• 青海湖
• 溶解性有机碳(DOC)

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、a250∶a365和S275-295均值均极显著高于入湖河流(P<0.000 1,t-test,下同),而a350、 SUVA254、IC∶IT和腐殖化指数HIX均值极显著小于入湖河流(P<0.000 1),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(Ex/Em=255/428 nm)、微生物作用的类腐殖质酸C2[Ex/Em=255(280)/428 nm]、类酪氨酸(Ex/Em=270/316 nm)和类色氨酸C4(Ex/Em=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、S275-295和a250∶a365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.

• 出版日期2022
• 单位湖泊与环境国家重点实验室; 湖南师范大学; 中国科学院南京地理与湖泊研究所