沈阳市黑臭水体溶解性有机物组分及其光学特征

作者：吕纯剑; 高红杰^*; 李晓洁; 宋永会; 申茜

来源：环境工程学报, 2019, 13(03): 559-568.

DOI：10.12030/j.cjee.201812089

• 黑臭水体
• 溶解性有机物
• 平行因子分析
• 遥感光学特性
• 沈阳市

以沈阳市5条黑臭水体作为研究对象,其中支流I和支流II为重度黑臭,支流III、IV和V为轻度黑臭。运用三维荧光光谱结合平行因子方法对黑臭水体中水溶性有机物(DOM)组分进行了表征,并通过与光谱数据相结合的方法,建立了DOM各组分最大荧光强度(Fmax)与归一化遥感反射率的一元线性回归方程。三维荧光分析结果显示,DOM分为2个类别3种不同组分,分别为类蛋白荧光组分C1(235nm/360nm)、类腐殖质荧光组分C2(220nm/430nm)和C3(255nm/520nm)。水体光谱分析结果表明:在250～800 nm处,有色可溶性有机物吸收系数(ag)、总悬浮物吸收系数(ap)曲线均随着波长的增大逐渐减小,空间变化特征明显;在特征波长440 nm处,轻度黑臭水体的有色可溶性有机物吸收系数总体上大于重度黑臭水体,重度黑臭水体总悬浮物吸收系数总体大于轻度黑臭水体。与正常水体相比,在可见光波段,沈阳市黑臭水体遥感反射率普遍较低,出现3个反射峰和1个反射谷。但支流I与其他黑臭水体不同,表面呈白灰色,导致其遥感反射率(Rrs)呈现与正常水体类似的明显的波峰和波谷,是一类特殊的黑臭水体。线性回归分析表明,由归一化遥感反射率比值R688/R555与DOM组分最大荧光强度所建立的线性模型估算精度最理想。R688/R555与轻度黑臭水体DOM组分Fmax的拟合程度好于重度黑臭水体。进一步研究表明,R688/R555与色氨酸类物质拟合程度较好,与腐殖质类物质没有明显的线性关系。

• 出版日期2019
• 单位中国科学院遥感与数字地球研究所; 北京师范大学; 中国环境科学研究院