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水体中的有机胶体是指粒径在1nm到0.45gm之间的有机粒子,是胶体的主要组成部分,其比表面积巨大,具有较强的吸附能力,吸附络合水体中的大部分重金属,在其运移和去除过程起着“胶体泵”(真正溶解态和颗粒态之间的传输带)作用,它们的絮凝沉淀、降解、迁移扩散等过程决定了重金属的去向和归宿,对其迁移以及生物有效性发挥了重要的作用。长江河口是长江流域陆源物质向东海运输的主要通道,长江河口地区亦是中国重要的运输和商业枢纽,是一个高度城市化和工业化的区域,河口水体不但接受了上游来水输入的有机胶体,同时还接受了河口地区城市生活污水和工业废水等排放的有机胶体,因而有机胶体较为丰富,成为长江河口区重金属的重要载体。因而,对长江河口水体有机胶体含量、来源及其对重金属行为影响的研究能进一步了解长江河口水环境中重金属的生物地球化学循环,对预防重金属污染,保障人类的健康具有重要的理论意义,同时也是水质监控与治理、保障供水安全的理论依据,具有重大的理论与现实意义。本论文选择长江河口南支作为研究对象,采集一年四季大潮和小潮涨落潮过程水体(共111个样品),通过切向流超滤技术分离水体中的胶体,并分析、测试其胶体有机碳含量、三维荧光光谱特征、胶体态重金属含量,理清该区域有机胶体的含量、时空分布及其影响因素,并探讨了胶体有机质的类型和来源,最后分析有机胶体对重金属行为的影响,得到以下几点结论:(1)胶体有机碳(1kDa-0.45μm, COC)作为有机胶体的一个重要的指标,长江河口水体COC含量较高(20.29-154.16μmol·L-1),年均值50.78μmol·L-1,占溶解有机碳(DOC)的平均比例为31.93%,在COC中,以中分子量胶体有机碳(5-500kDa, COC5k)为主,其次是大分子量胶体有机碳(500kDa-0.45μm, COC500k),小分子量胶体有机碳(1-5kDa, COC1k)含量最低。从时间分布上看,COC的浓度表现为冬季>夏季>秋季>春季,大潮>小潮,涨潮>落潮。COC浓度空间分布,近岸点高于河段中间点,且近上海点略高于近崇明点,由于受到人为活动的影响,近岸点季节变化明显大于河段中间点。(2)2009年长江河口COC年通量大(0.7×106t),受到长江径流量夏丰冬枯的影响,季节通量,夏季最高,秋季次之,春季第三,冬季最小,夏季大量的有机胶体输入长江河口。(3)长江河口水体胶体有机质(COM)三维荧光光谱除了检测出与溶解有机质(DOM)三维荧光光谱图中的紫外区类富里酸荧光峰A、海洋来源可见光区类富里酸荧光峰C、低激发态类酪氨酸荧光峰B1、高激发态类酪氨酸荧光峰B2以及低激发态类色氨酸荧光峰D1等5种荧光峰,还发现了高激发态类色氨酸荧光峰D2和陆源可见光区类富里酸荧光峰E,前五种荧光物质主要存在于分子量<1kDa的有机组分中,其次是小、中分子量胶体有机质(COM1k和COM5k),大分子量胶体有机质含量(COM500k)最低,最后两种荧光物质主要集中在胶体态中。(4)各类荧光峰强度指示长江河口水体COM主要来源为人类生活和工农业生产排放(人为源),其次为陆地土壤和植物等有机质残体(陆源),接着是河口浮游生物和微生物分解(内源),河口潮汐过程带来的海洋来源有机质(海源)贡献最小。人为源、内源和海源胶体有机质小分子量胶体态所占比例高于陆源有机质。COM来源具有明显的季节性,陆源贡献表现为秋冬季节明显的大于春夏季节,且秋冬季节COMsk所占比例要高于春夏季节;夏季长江径流量大,河口受到潮汐作用相对弱于其它季节,因此海源贡献较弱;人为源贡献春秋季节高于夏冬季节,春季主要以酪氨酸为主,夏季酪氨酸和色氨酸相差不大,而秋冬季节主要以色氨酸为主,人为排放有机质为水体浮游生物提供食物使得浮游生物生命活动变强,因而内源COM浓度同样也是春秋两季强于夏冬两季。长江河口水体上海沿岸水体受到人为活动影响较强,因此人为排放的有机质要多于河段中间点和近崇明点水体。(5)长江河口水体胶体态Cu、 Fe、 Mn、 Ni、Cr、Pb、 Zn、 Hg, As等占总溶解态的比例较高,其中胶体态Fe、 Mn、 Cu、 Ni、 Zn和As等6种重金属占总溶解态的比例超过50%。重金属元素的不同分子量胶体态浓度占胶体态比例存在明显的差别,大分子量胶体态Fe、 Mn占胶体态比例均超过65%,小分子量胶体态Pb和As占胶体态比例超过50%,Cu、Cr、 Ni、 Zn和Hg不同分子量胶体态所占比例差别较小,均未超过50%。(6)长江河口水体胶体态重金属时空分布差异大。时间分布上,胶体态Cu、 Fe浓度值从春季到冬季递增,且Fe浓度值高,季节变化大,受季节因素影响大;胶体态Mn, Cr浓度由低到高分别是夏季、秋季、春季和冬季,胶体态Ni、 Zn浓度由低到高分别是秋季、春季、夏季和冬季,季节变化较大,季节变化产生一定的影响;胶体态Pb浓度由低到高分别是夏季、秋季、冬季和春季,季节变化小,季节变化对胶体态Pb浓度产生的影响较小。从潮汐过程上看,胶体态重金属大潮高于小潮,涨落潮过程,春、冬季在大、小潮时总体上均表现涨潮浓度高于落潮,而夏、秋季总体上为涨潮浓度低于落潮。长江沿岸、长江河口区域生产废水和生活污水排放、长江河口船舶航行对水体的扰动等均直接影响水体胶体态重金属浓度的时空分布特征。近上海点小分子量和大分子量胶体态Fe的浓度低于近崇明点,中分子量胶体态Fe高于近崇明点;近岸点小、中分子量胶体态Mn浓度为高于中间点,大分子量胶体态Mn和Cr浓度低于中间点,且近上海点浓度高于近崇明点;近上海点中分子量胶体态Cu和Ni,以及小分子量胶体态Ni和Zn浓度高于其它点,而大分子量胶体态Cu和中分子量胶体态Zn浓度低于近崇明点。(7)长江河口较高浓度的胶体有机碳形成的“胶体泵”作用,使得重金属Fe、 Mn、 Cr表现为易于从真溶解态向胶体态、再向颗粒态转化进而沉降至沉积物中从水体中清除,重金属Cu、 Ni、 Zn、 Hg和As易于从颗粒态和真溶解态向胶体态转化,而留存于水体中,从而起到调节水体中的重金属行为的作用,影响其生物地球化学循环。