不同水文情景下高邮湖、南四湖和东平湖有色可溶性有机物的生物可利用性特征

作者：张柳青; 石玉; 李元鹏; 郭燕妮; 周蕾; 周永强^*; 张运林; 杨艳^*

来源：环境科学, 2020, 41(05): 2149-2157.

DOI：10.13227/j.hjkx.201911029

• 高邮湖
• 南四湖
• 东平湖
• 有色可溶性有机物(CDOM)
• 生物可利用性
• 平行因子分析(PARAFAC)

有色可溶性有机物(CDOM)的生物可利用性直接反映其生物可降解潜力,影响水体中污染物质的迁移转化和水质优劣状况.本研究运用三维荧光光谱-平行因子分析法(EEMs-PARAFAC)结合室内微生物培养实验,分析了高邮湖、南四湖和东平湖CDOM光谱组成和荧光组分的生物可利用性特征,并进一步阐述其对丰水和枯水两种水文情景的响应.结果表明:①运用EEMs-PARAFAC方法解析出4种荧光组分,微生物作用类腐殖酸C1和陆源类腐殖酸C4,类色氨酸C2和类酪氨酸C3.②3个湖泊丰水期吸收系数差值Δa(254)(培养前-培养后)均为正值,而枯水期Δa(254)部分为负值,这意味着CDOM生物可利用性对季节的响应存在较大差异.③不同水文情境下,南四湖和东平湖类腐殖酸组分%ΔC1、%ΔC4均为负值,南四湖丰、枯水期和东平湖丰水期类蛋白组分ΔC2～ΔC3为正值(t-test,P<0.001,P=0.005).而丰水期高邮湖类蛋白组分ΔC2～ΔC3也为正值(t-test,P=0.008,P=0.005),这意味着不稳定类蛋白组分更容易被微生物矿化,可能生成更稳定的类腐殖酸. 3个湖泊腐殖化指数HIX、荧光峰积分比值IC∶IT均大于培养前,同时斜率S275-295均减小进一步证实该结论.④丰、枯水期3个湖泊的类蛋白组分C2～C3的生物可利用性在入湖区域较高,同时该类湖泊入湖口区域类腐殖酸累积也较高,因而需要进一步加强入湖河流水质管理,减少外源CDOM输入以确保上述3个湖泊供水安全.

• 单位
  中国科学院南京地理与湖泊研究所; 环境科学与工程学院; 中国科学院大学; 西华师范大学; 湖泊与环境国家重点实验室