辽东湾入海河流DOM时空变化及来源解析

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入海河流污染物输送成为近岸海域水体污染的主要影响因素。溶解性有机质(Dissolved Organic Matter:DOM)是天然水体中一种具有复杂结构和组分的溶解性有机混合物,广泛存在于海洋、湖泊、地下水、雨水、河流等各种自然水体中,是造成水体环境污染的原因之一。本文以辽东湾北部湾顶的河流太子河、浑河、大辽河、辽河干流、大凌河、小凌河为研究对象,通过现场采样调查,利用紫外-可见光光谱分析技术研究了河流在不同水文周期条件下DOM的时空分布、结构特征、来源,并通过相关性分析研究DOM与其它水质指标之间的关联关系。本论文的主要结论有:(1)辽东湾入海河流的水体整体呈弱碱性(p H7.3~9.2),DO浓度在7.55~14.90 mg/L范围内波动。太子河、浑河、大辽河的主要污染物为COD和TN,辽河、大凌河、小凌河的主要污染物为TN。每条河流的DOM浓度基本上呈现下游大于上游的变化规律,以平水期水样a(355)计每条河流的DOM浓度大小为辽河干流(4.65±1.41m-1)>太子河(3.97±4.50m-1)>浑河(3.69±1.24m-1)>大辽河(3.61±0.24m-1)>小凌河(3.06±1.13m-1)>大凌河(2.42±1.52m-1)。太子河、浑河、大凌河、小凌河水体的平水期DOM浓度最高,而大辽河水体丰水期DOM浓度最高,辽河干流平水期和丰水期的DOM浓度差别不大。(2)河流DOM光谱特征系数表明E2/E3、E3/E4比值及光谱斜率S275-295指示出流经城市或具有代表性支流汇入后的河段水体中大分子DOM的含量升高,同时DOM中腐殖酸的占比升高。时间尺度上DOM的分子量与河流的水量成反比,同时水中的浮游植物的生长和微生物活跃度增大会导致小分子DOM的含量增大,丰水期富里酸含量占比较大,腐殖酸含量较低。比吸收系数SUVA260和SUVA280指示出流经城市或农业面源污染较大的河段水体,DOM疏水性和芳香性较高,并且丰水期降雨径流的原因使得DOM的疏水组分和芳香性大于平水期和枯水期。从DOM来源上看,辽东湾入海河流水体受内源释放和外源输入共同影响,其中辽河干流DOM主要以内源影响为主,其余河流丰水期水体DOM以外源输入为主,平水期和枯水期水体DOM以内源释放为主。(3)太子河和浑河的DOM浓度与水温、DO、COD、TP呈正相关(R~2≥0.54,p<0.05),大辽河的DOM浓度与水温具有很强的正相关性(R~2=0.91,p<0.05),辽河、大凌河的DOM浓度随COD、TP的升高而升高。太子河、浑河、大辽河的DO和Chla对内源性DOM输入影响程度最大,辽河的TN对DOM内源释放有一定的影响,大凌河的EC和Chla对外源性DOM输入影响程度最大,小凌河的COD对外源性DOM输入影响程度最大。
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