本文關鍵詞：基于三維熒光光譜—平行因子分析技術的黃東海有色溶解有機物（CDOM）的分布特征研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文對黃東海春秋季采集的水樣進行了表、中、底層有色溶解有機物（CDOM）的現(xiàn)場調查及室內(nèi)分析，利用CDOM的吸收和熒光特性對黃東海CDOM的來源、水平和垂直分布、季節(jié)性變化、遷移轉化、保守行為與非保守行為、穩(wěn)定性和相對分子量大小等進行了分析，，從定性與定量2個角度研究該海域CDOM的光學特性，主要對該海域水體中CDOM的EEMs性質進行研究，并采用平行因子分析（PARAFAC）方法對數(shù)據(jù)進行處理，探討控制CDOM的分布與變化的主要因素和時空變化趨勢，主要結果如下： 1、本節(jié)通過EEMs-PARAFAC方法鑒別出黃東海水體CDOM中有10種熒光組分。其中Cl、C2、C3、C4、C6、C8和C9為類腐殖質熒光團；C5和C10為類蛋白質熒光團；C7為生物產(chǎn)物。并對黃東海的樣品進行聚類分析，發(fā)現(xiàn)春季的樣品主要分為5類，秋季分為4類。然后從10種組分、葉綠素a濃度和鹽度的水平分布特征來看，黃東海春秋季航次中類腐殖質組分Cl、C2、C3、C4、C6、C8與鹽度的分布模式相反，表現(xiàn)出近岸海域高，遠岸海域低的趨勢；類蛋白質C5和C10與類腐殖質C9除了近岸出現(xiàn)高值，遠岸也出現(xiàn)高值；生物產(chǎn)物C7的變化情況比較復雜，表明其有獨特的來源或形成過程。此外還研究了長江口和杭州灣附近3個典型斷面10種組分、葉綠素a濃度和鹽度的垂直分布。 按照不同海域和不同季節(jié)，分別研究了10種組分與鹽度的相關性分析，結果發(fā)現(xiàn)除了黃海秋季，其他航次中類腐殖質C1、C2、C3、C4和C6等5個組分基本上與鹽度呈線性負相關；類色氨酸C5和類腐殖質C8與鹽度也呈負一定的相關；而生物產(chǎn)物C7、類腐殖質C9與類酪氨酸C10組分與鹽度沒有相關關系，表明陸源輸入是黃東海海水中CDOM的主要來源。10種組分與葉綠素a濃度的相關性都較差，表明該海域受生物活動的影響相對較小，微生物降解、浮游植物并不是該海域CDOM的主要來源。 通過結合10種組分與鹽度的相關性分析和10種組分占總組分的比例與鹽度的相關性分析，研究了黃東海春秋季10種組分的保守行為與非保守性為，發(fā)現(xiàn)各組分在不同海域、不同季節(jié)呈現(xiàn)的保守行為均不相同。 此外，通過在不同海域、不同季節(jié)對各種組分做相關性分析，研究了CDOM各組分的共變化情況，結果發(fā)現(xiàn)，黃東海春秋季類腐殖質C1、C2、C3、C4和C6的來源和去除過程相似，類色氨酸C5和類腐殖質C8的來源和去除過程與其它組分既有相似性，又有非相似性，其它組分有自己獨特的來源和去除過程。 2、通過分析腐殖化因子HIX的平面分布圖，來研究黃東海CDOM組分的穩(wěn)定性；通過分析熒光因子FI的平面分布圖，來判斷黃東海春秋季CDOM各組分的陸源特性或者海源特性。結果顯示，春季的HIX值要高于秋季的HIX值，春季底層的HIX值最高，秋季表層的HIX值最高，而且春秋季的HIX高值區(qū)都出現(xiàn)在離岸較遠的海域，表明春季的CDOM組分的穩(wěn)定性高于秋季CDOM的穩(wěn)定性，海源性的CDOM的穩(wěn)定性高于陸源性的CDOM的穩(wěn)定性。并且發(fā)現(xiàn)春秋季類腐殖質C9和類酪氨酸C10的分布模式與HIX值得分布模式相似，進一步證明C9和C10熒光組分的穩(wěn)定性較高。春季的FI值要高于秋季的FI值，春秋季表層的FI值最高，而且春秋季的FI高值區(qū)都出現(xiàn)在長江口附近以及離岸較遠的海域，表明遠岸區(qū)域海源性的CDOM成分含量高于陸源性成分含量。 3、在研究黃東海CDOM吸收特性時，吸收系數(shù)a280與吸收斜率比值S值的季節(jié)性變化呈一種對應關系，春季高于秋季。S值的季節(jié)性變化表明春季CDOM的相對分子量高于秋季CDOM的相對分子量，這可能反映了夏末秋初CDOM的光化學反應影響，大分子量有機質被分解成小分量有機質。春季表層的吸收系數(shù)a280濃度要高于中底層，且高值區(qū)出現(xiàn)在長江口近岸和離岸較遠的區(qū)域；而秋季中層吸收系數(shù)a280濃度要高于表底層，且高值區(qū)出現(xiàn)在近岸海域。說明春季主要受海洋浮游生物的影響，而秋季主要受陸源輸入的影響。春秋季表層的S值均高于中底層，且高值均出現(xiàn)在長江口附近以及離岸較遠區(qū)域，說明海源性有機質的相對分子量高于陸源性有機質。 通過研究吸收系數(shù)a280與鹽度和葉綠素a濃度的相關性分析，發(fā)現(xiàn)吸收系數(shù)a280與鹽度和葉綠素a濃度的相關性都不是很好，說明黃東海春秋季CDOM的來源比較復雜，除了陸源輸入、海洋生物活動以外，還受黃海水團、蘇北沿岸流、江浙沿岸流、臺灣暖流等影響。 此外，進一步分析了黃東海春秋季CDOM各組分與吸收系數(shù)a280之間的關系，結果顯示，類腐殖質與吸收系數(shù)a280相關性較好，表明CDOM發(fā)色團與類腐殖質組分有相似性質，特別是陸源類腐殖質熒光團。此外類腐殖質熒光團和類色氨酸熒光團都與吸收系數(shù)a280有一定的線性相關，說明它們的來源和形成過程相似，而類酪氨酸組分和生物產(chǎn)物組分與它們的變化趨勢卻不同，說明這兩種組分具有獨特的來源和形成過程。
【關鍵詞】：黃東海 三維熒光光譜 平行因子分析法 有色溶解有機物 熒光組分
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：X834;O657.3
【目錄】：

• 摘要5-8
• Abstract8-16
• 0 前言16-18
• 1 文獻綜述18-31
• 1.1 CDOM 概述18
• 1.1.1 CDOM 定義18
• 1.1.2 CDOM 與 DOM 之間的關系18
• 1.2 CDOM 的光學性質18-20
• 1.2.1 CDOM 的熒光性質18-19
• 1.2.2 CDOM 的吸收性質19-20
• 1.3 CDOM 的組成20
• 1.3.1 類蛋白質熒光20
• 1.3.2 類腐殖質熒光20
• 1.4 CDOM 的來源與歸宿20-23
• 1.4.1 CDOM 的主要來源20-22
• 1.4.2 CDOM 的去除途徑22-23
• 1.5 CDOM 的研究意義23
• 1.6 CDOM 測定的技術發(fā)展23-25
• 1.6.1 三維熒光光譜技術（EEMs）23-24
• 1.6.2 平行因子分析（PARAFAC）方法24-25
• 1.7 國內(nèi)外研究動態(tài)25-26
• 1.8 研究海域生態(tài)環(huán)境特征26-29
• 1.8.1 黃海26-27
• 1.8.2 東海27-29
• 1.9 本論文總研究目標29-31
• 2 實驗部分31-36
• 2.1 實驗儀器及材料31
• 2.1.1 儀器與耗材31
• 2.1.2 試劑31
• 2.2 采樣區(qū)域31-33
• 2.2.1 黃東海春季樣品31-33
• 2.2.2 黃東海秋季樣品33
• 2.3 樣品采集與前處理33
• 2.4 樣品測定33-35
• 2.4.1 熒光測定33
• 2.4.2 吸收測定33-34
• 2.4.3 鹽度測定34
• 2.4.4 葉綠素 a 濃度的測定34-35
• 2.5 腐殖化因子和熒光因子的分析35
• 2.5.1 腐殖化因子的分析35
• 2.5.2 熒光因子的分析35
• 2.6 聚類分析35-36
• 3 平行因子分析過程36-45
• 3.1 數(shù)據(jù)轉換及散射去除36
• 3.2 去除異常樣36-37
• 3.3 選擇最佳組分37-38
• 3.4 半分析原理以及驗證38-41
• 3.5 使用隨機賦值分析41-43
• 3.6 熒光強度和熒光組分占總組分比例的計算43-45
• 4 黃東海春秋季 CDOM 的熒光特性研究45-114
• 4.1 黃東海春秋季 CDOM 的熒光組分特征45-48
• 4.2 黃東海春秋季 CDOM 的聚類分析48-55
• 4.2.1 黃東海春季 CDOM 的聚類分析48-52
• 4.2.2 黃東海秋季 CDOM 的聚類分析52-54
• 4.2.3 黃東海春秋季 CDOM 的聚類分析比較54-55
• 4.3 黃東海 CDOM 熒光組分、葉綠素 A 濃度和鹽度的時空分布特征55-91
• 4.3.1 黃東海 CDOM 熒光組分、葉綠素 a 濃度和鹽度的水平分布特征及季節(jié)變化55-74
• 4.3.2 黃東海 CDOM 熒光組分、葉綠素 a 濃度和鹽度的垂直分布特征及季節(jié)變化74-91
• 4.4 黃東海春秋季 CDOM 熒光組分的影響因素91-99
• 4.4.1 陸源輸入的影響91-95
• 4.4.2 浮游生物的影響95-99
• 4.5 黃東海春秋季 CDOM 的保守行為與非保守行為99-104
• 4.6 黃東海春秋季 CDOM 各組分的共變化分析104-113
• 4.7 小結113-114
• 5 黃東海 CDOM 腐殖化因子和熒光因子研究114-125
• 5.1 黃東海 CDOM 腐殖化因子的時空變化特征114-119
• 5.1.1 黃東海 CDOM 腐殖化因子的水平分布特征及季節(jié)變化114-116
• 5.1.2 黃東海 CDOM 腐殖化因子的垂直分布特征及季節(jié)變化116-119
• 5.2 黃東海 CDOM 熒光因子的時空變化特征119-124
• 5.2.1 黃東海 CDOM 熒光因子的水平分布特征及季節(jié)變化119-121
• 5.2.2 黃東海 CDOM 熒光因子的垂直分布特征及季節(jié)變化121-124
• 5.3 小結124-125
• 6 黃東海春秋季 CDOM 的吸收特性研究125-143
• 6.1 黃東海 CDOM 吸收系數(shù) A280的時空分布特征125-130
• 6.1.1 黃東海 CDOM 吸收系數(shù) a280的水平分布特征及季節(jié)變化125-127
• 6.1.2 黃東海 CDOM 吸收系數(shù) a280的垂直分布特征及季節(jié)變化127-130
• 6.2 黃東海 CDOM 光譜斜率比值 S 的時空分布特征130-135
• 6.2.1 黃東海 CDOM 光譜斜率比值 S 的水平分布特征及季節(jié)變化130-132
• 6.2.2 黃東海 CDOM 光譜斜率比值 S 的垂直分布特征及季節(jié)變化132-135
• 6.3 黃東海春秋季 CDOM 的影響因素135-137
• 6.3.1 陸源輸入的影響135-136
• 6.3.2 浮游生物的影響136-137
• 6.4 黃東海春秋季 CDOM 熒光組分和吸收系數(shù)的相關性137-141
• 6.5 小結141-143
• 7 結語143-146
• 7.1 主要結論143-145
• 7.2 本文的主要創(chuàng)新點145-146
• 參考文獻146-155
• 致謝155-156
• 個人簡歷156
• 發(fā)表的學術論文156

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：基于三維熒光光譜—平行因子分析技術的黃東海有色溶解有機物（CDOM）的分布特征研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：252809