海水中溶解有機物(DOM)在全球碳循環(huán)的生物地球化學模塊中扮演著重要的角色。然而,關于河口混合過程中鹽度梯度的變化對DOM光化學過程的影響尚未得知。本文研究了DOM在長江口及鄰近海域的分布及循環(huán)機制,初步探究了其光化學過程并討論影響其過程的關鍵因素,為河口區(qū)碳循環(huán)模型的建立提供基礎數(shù)據(jù)。實驗結果表明調查區(qū)域DOM的水平分布主要由陸源輸運控制,其受長江沖淡水的影響從口內(nèi)轉向口外東北方向逐漸擴散稀釋。南港水道受黃浦江輸入影響顯著,北港水道由長江徑流控制呈保守性混合行為,二者CDOM的物質結構性質較為相似。二元回歸分析結果表明CDOM在355 nm處的吸收系數(shù)a(355)與Fs(355)顯著相關,且a(355)及FS(355)均對DOC具有示蹤意義,研究發(fā)現(xiàn)a(275)和a(295)與DOC的多元線性回歸反演DOC濃度要優(yōu)于傳統(tǒng)方法(僅用a(355)反演DOC濃度)。利用三維熒光光譜-平行因子分析(EEMs-PARAFAC)技術,分析出調查區(qū)域水體中的熒光溶解有機物含有3個類腐殖質組分(C2,C4和C5)和3個類蛋白質組分(C1,C3和C6)。類腐殖質組分具有相似的來源及地球化學行為,且與a(355)及鹽度存在顯著相關性；類蛋白質組分則與a(355)及鹽度之間無顯著相關性,揭示其與區(qū)域內(nèi)微生物的活動有關。比較長江河口內(nèi)冬夏兩季FDOM熒光強度及成分的差異,發(fā)現(xiàn)黃浦江及排污口在夏季對長江河口DOM的影響要大于冬季,尤其對類蛋白組分的影響顯著,說明黃浦江及污水排放輸入的大量有機物可能為水體微生物提供了重要的碳源和能量。對不同鹽度表層海水樣品進行光漂白實驗,結果表明利用太陽光模擬器,所有樣品所含CDOM均可以在一周之內(nèi)漂白完成,即可降解CDOM全部降解轉化為CO2或無色溶解有機物(TDOM)。樣品的e-折時間均1天,且長江徑流樣品降解速率較離岸樣品更快。通過比較DOC與CDOM的降解速率,發(fā)現(xiàn)大部分站位CDOM降解速率要遠遠大于DOC,說明DOM中的無色組分(即TDOM)不易發(fā)生光降解或降解速率遠遠低于CDOM,同時揭示了長江口及鄰近海域CDOM光降解過程為不完全礦化過程,即一部分有色組分轉化為無色組分。在鹽度對腐殖酸、富里酸和海水樣品光漂白的影響研究中,結果表明DOM的光化學降解速率隨鹽度的升高而降低,但在鹽度為15時有一個顯著突出的高點,表明在鹽度15時的離子強度(約0.31)會影響DOM的水合性質,進而影響其光降解活性。
【學位單位】：天津科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：X55;P734

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本文編號：2824907