七虎林河流域上游溶解性有机质光谱特性分析

作者：张家胜; 孟凡生^*; 梁朱明; 张铃松; 薛浩; 张道萍

来源：中国环境监测, 2023, 39(01): 137-145.

DOI：10.19316/j.issn.1002-6002.2023.01.15

• 七虎林河
• 紫外-可见吸收光谱
• 三维荧光光谱
• 溶解性有机质
• 平行因子分析

七虎林河源头区地表腐殖质随着径流的冲刷进入水体，形成了天然有机质(NOM),其中，溶解性有机质(DOM)易对河流水质造成影响。为了研究七虎林河中DOM的时空分布特征及其对水质的影响，开展了6次采样，分析了水体及土壤吸收光谱和荧光光谱特征参数，利用平行因子(PARAFAC)算法解析了水体DOM的特性及来源。结果表明：七虎林河上游水体五日生化需氧量(BOD5)、高锰酸盐指数(CODMn)、化学需氧量(COD)、可溶性有机碳(DOC)的浓度分别为1.4 mg/L±0.2 mg/L、6.1 mg/L±3.0 mg/L、21 mg/L±8 mg/L、7.0 mg/L±3.2 mg/L,BOD5/COD平均值为0.08,说明流域内水体DOM的可生化性差，对水质影响较小。光谱特征参数紫外吸收系数(SUVA254)、荧光指数(FI)、腐殖化指数(HIX)、生物源指数(BIX)分析结果表明，七虎林河上游云山水库库上林区河段DOM的物质组成与水库及库下河段差异显著。库上河段DOM的芳香碳含量更高、分子量更大、自生源组分含量更低、陆源贡献比例更大、腐殖化程度更高。云山水库及库下河段DOM的芳香性、相对分子量、腐殖化程度和陆源贡献比例均有所下降，且水库断面和库下断面差异不显著。七虎林河下游叠加人为污染后表现出类似的特征。采用PARAFAC算法识别出了3种荧光组分，2种为陆源类腐殖质组分(C1、C2),1种为类色氨酸组分(C3),其中，陆源类腐殖质组分的荧光强度平均占比为81.0%。土壤样品光谱分析结果表明，土壤DOM与水体DOM具有类似的组成，水体DOM主要来源于腐殖化后的林区植物凋落物释放的有机物，人为因素对断面DOM的贡献较小。

• 单位
  中国环境科学研究院