基于溶解性有机质对滇池流域主要入湖河流中污染物的时空分析

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiaranerzhi
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滇池是我国第六大淡水湖泊,被誉为云贵高原“明珠”,其对昆明市社会经济发展和宜人气候的形成起着重要的作用。虽然滇池水质在逐年好转,但由于水环境中氮、磷营养盐仍处于较高水平,水体富营养化治理形势仍十分严峻。为加强滇池流域水环境综合治理,改善流域水质现状,本课题通过研究滇池流域主要探究入滇河流上覆水中溶解性有机质(DOM)的光谱特征和时空分布特点,探讨该区域水体中DOM的荧光组分与不同赋存形态的氮、磷、碳营养盐之间的响应关系,以期为河流管理提供更科学的数据和理论支撑。研究的主要内容有:通过分析2018年5月和11月的25条入滇河流上覆水中DOM的紫外光谱特征和荧光光谱特征的变化特征,以期了解入滇河流上覆水中DOM光学特征并对DOM的来源进行辨析;同时采用主成分分析法和多元线性回归分析等统计学分析手段确定水样中DOM的荧光组分的主要成分,并计算主要荧光成分对DOM的贡献率;结合mantel检验分析研究区域DOM的荧光组分与水质指标间的响应关系。其主要结论如下:(1)对入滇河流DOM的荧光指数(FI)、自生源指数(BIX)、腐殖化指数(HIX)的分析结果显示:入滇河流上覆水水样中的DOM具有较强的内源特性,明显的自生源特性,其生物可利用性较高,腐质化程度低,分子结构不稳定。枯水期,水样中的DOM呈明显的内源特性;而丰水期受外源来水中污染的影响,DOM呈现出由内源和外源共同组成的混合型特征。(2)DOM的紫外参数SUVA254、SUVA280的变化趋势显示:丰水期,水样中DOM的芳香性物质的含量均高于枯水期水样芳香性物质的含量;紫外吸光系数E2/E4的变化趋势表明:枯水期水样中DOM的腐质化程度高于丰水期水样中DOM的腐殖化程度。(3)用平行因子分析(PARAFAC)解析所有水样DOM的荧光数据,共得到5种有效荧光组分,即组分C1(荧光峰A和荧光峰M混合体)、组分C2(短波类色氨酸)、组分C3(短波类富里酸和长波类富里酸的混合体)、组分C4(氨基酸和类色氨酸的混合体)、组分C5(短波类富里酸和长波类富里酸的混合体)。对5种荧光组分进行相关性分析发现:组分C1、C3和C5之间存在显著相关性,组分C2与C4呈显著相关性。(4)通过多元线性回归模型计算DOM中有效荧光组分的贡献率发现:枯水期DOM中类腐殖质组分的贡献率为32.14%,类蛋白色氨酸组分的贡献率为67.86%;丰水期,DOM中类腐殖质组分贡献率为49.84%,类蛋白色氨酸组分贡献率为50.16%。(5)DOM荧光组分的空间分布特征显示:入滇河流中DOM的荧光组分的时空分布与流域周边土地开发程度存在着密切的关系。DOM各荧光组分与水质指标响应关系结果显示:DOM的5种荧光组分与不同赋存形态的氮盐、磷盐、溶解性碳(DOC)之间存在较强的响应关系,说明DOM的迁移转化会对氮、磷营养盐的循环产生较大影响。
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