【摘 要】
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溶解有机质(dissolved organic matter,DOM)是一类具有复杂组成、结构和环境行为的有机混合物,普遍存在于湖泊水体、悬浮颗粒物和沉积物中,对水生态系统结构与功能具有重要影响,是环境科学与地球科学研究的热点和难点。陆源DOM进入水体后的降解可影响与DOM结合的污染物的形态与分布、迁移转化等。丹江口水库作为我国南水北调中线工程的水源地,水库水质安全是不容忽视的,消落带在改善水质方
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溶解有机质(dissolved organic matter,DOM)是一类具有复杂组成、结构和环境行为的有机混合物,普遍存在于湖泊水体、悬浮颗粒物和沉积物中,对水生态系统结构与功能具有重要影响,是环境科学与地球科学研究的热点和难点。陆源DOM进入水体后的降解可影响与DOM结合的污染物的形态与分布、迁移转化等。丹江口水库作为我国南水北调中线工程的水源地,水库水质安全是不容忽视的,消落带在改善水质方面发挥重要作用。消落带DOM进入水体后的降解行为直接影响污染物的迁移转化,进而影响该区水质,而库区消落带DOM的降解较少关注。基于此,本文利用紫外-可见光谱和三维荧光光谱方法,结合荧光区域积分法研究了丹江口水库库区消落带典型土壤和植被DOM的光降解和生物降解特征、过程,进一步用荧光猝灭滴定法研究了降解对菲(Ph)结合的影响,以期为进一步了解DOM在丹江口水体中的作用以及微量有机污染物的迁移转化和风险评估提供理论依据。主要结论如下:1、DOM的光降解表明,消落带土壤和植物DOM进入水体后,光降解可以改变其组分和结构特征,且UV光对DOM的降解优于Vis光的降解。在UV光降解过程中,两类DOM的光谱特征均表现出芳香性、分子量降低,生物可利用性增加的趋势;UV光对不同种类DOM的降解不同,相比之下,土壤源DOM更易光降解,具有较高的降解程度和降解速率;此外,光降解过程中不同种类DOM的组分变化趋势不同,即土壤源DOM由腐殖类物质为主(65%)变为以蛋白类物质为主(80.1%),而植物源DOM由蛋白类物质为主(70.7%、66.3%)变为腐殖类物质为主(84.4%、71.2%)。2、DOM的生物降解表明,消落带土壤和植物DOM进入水体后,生物降解可改变其组分和结构特征。不同种类DOM的降解程度表现不同,即木本源DOM较易降解(降解程度为58.96%),而草本源DOM较难降解(降解程度为37.12%),且有效降解主要发生在前7天;在生物降解过程中,两类DOM芳香性增强、分子量减小;生物降解后,土壤源DOM的腐殖类组分比例(49.2%)和蛋白类物质比例未表现出很大差别;植物源DOM组分以蛋白类物质为主。3、光降解和生物降解均提高了土壤和植物DOM对菲(Ph)的结合系数(Koc)。相比之下,土壤DOM光解后的Koc高于生物降解后的Koc,而植物DOM生物降解后的Koc高于光解的Koc。光解后的Koc与HIX、BIX、富里酸组分、腐殖酸组分显著正相关;生物降解后的Koc与SUVA254、SR、HIX、BIX、类色氨酸组分、富里酸组分显著正相关。
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