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文檔簡介
1、本論文以烏梁素海和洱海為研究對(duì)象,利用三維熒光光譜技術(shù)、XAD-8樹脂分離技術(shù)以及室內(nèi)培養(yǎng)方法,對(duì)湖泊沉積物溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)熒光特征、影響因素以及生物有效性等方面開展了較為系統(tǒng)的研究,這對(duì)湖泊水污染控制與富營養(yǎng)化治理具有重要指導(dǎo)意義。主要的研究結(jié)論如下:
1.采用三維熒光光譜(3DEEM)技術(shù)研究了烏梁素海沉積物DOM的結(jié)構(gòu)組成特征。結(jié)果表明,烏梁素海沉積物DOM出現(xiàn)六種熒光峰,代表類富里酸物質(zhì)和類蛋白物質(zhì),且不同湖區(qū)沉
2、積物DOM結(jié)構(gòu)組成具有一定差異性。烏梁素海沉積物DOM的熒光指數(shù)處于1.74~1.96之間,即其DOM來源具有陸源和內(nèi)源的雙重特性,其中陸源主要來自西部河套灌區(qū)農(nóng)田退水輸入,內(nèi)源主要來自蘆葦?shù)却笮屯λ参锼劳龈癄€分解。因此,控制河套灌區(qū)農(nóng)田退水排入以及抑制蘆葦?shù)韧λ参锎罅可L是保護(hù)烏梁素海生態(tài)環(huán)境和控制其富營養(yǎng)化的有效措施。
2.利用3DEEM技術(shù)研究外加葡萄糖對(duì)洱海沉積物DOM釋放及轉(zhuǎn)化的影響以及DOM的光譜特征變化。培養(yǎng)
3、試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理(C1、C2、C3、C4),ρ(葡萄糖)分別為0、50、100和200 mg·L-1。結(jié)果表明:①洱海沉積物DOM出現(xiàn)類蛋白熒光峰和類富里酸熒光峰,并且熒光峰位置在1~8 d呈“藍(lán)移”現(xiàn)象,8~17 d呈“紅移”現(xiàn)象。②紫外區(qū)與可見區(qū)類富里酸(A和C峰)隨培養(yǎng)時(shí)間延長逐漸升高,其中C4處理的A峰熒光強(qiáng)度小于C1處理;在培養(yǎng)初期C4處理的C峰熒光強(qiáng)度小于C1處理,培養(yǎng)后期則相反。③隨著培養(yǎng)時(shí)間延長,上覆水中類蛋白熒光強(qiáng)度呈“
4、單峰”曲線變化,其峰值均出現(xiàn)在培養(yǎng)后第8天,在整個(gè)培養(yǎng)過程中,類蛋白熒光強(qiáng)度均表現(xiàn)為C4處理>C1處理。在微生物調(diào)節(jié)作用下,外加葡萄糖可促進(jìn)洱海沉積物DOM轉(zhuǎn)化,使部分DOM轉(zhuǎn)變?yōu)轭惿彼帷㈩惱野彼岬阮惖鞍孜镔|(zhì)。
3.不同pH值條件下(pH=2、4、6、8、10、12)培養(yǎng)洱海沉積物,利用3DEEM技術(shù)研究了其DOM培養(yǎng)前后熒光光譜特征變化。結(jié)果表明:①培養(yǎng)前,洱海沉積物DOM類富里酸熒光峰在pH(2~8)發(fā)生“紅移”,pH(
5、8~12)時(shí)發(fā)生“藍(lán)移”,熒光強(qiáng)度A峰>C峰,類富里酸熒光物質(zhì)受pH影響不大,這與其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不易降解有關(guān)。②培養(yǎng)前,洱海沉積物DOM類酪氨酸物質(zhì)受pH值影響較大,熒光強(qiáng)度B1峰>B2峰,這與其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、易降解及其酚羥基解離pH范圍有關(guān)。③培養(yǎng)后,洱海沉積物DOM可見區(qū)與紫外區(qū)類富里酸熒光強(qiáng)度比培養(yǎng)前分別降低了34.1%,32.22%,可見區(qū)與紫外區(qū)類酪氨酸熒光強(qiáng)度較培養(yǎng)前升高了57.06%,86.65%,即洱海沉積物DOM在培養(yǎng)后部
6、分類富里酸物質(zhì)逐漸降解為易被微生物利用的類酪氨酸物質(zhì),且在偏堿性(pH=8)環(huán)境條件下轉(zhuǎn)化最為明顯,沉積物DOM組成結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化對(duì)湖泊水污染與富營養(yǎng)化具有重要指導(dǎo)意義。
4.選擇烏梁素海和洱海沉積物樣品,利用 XAD-8樹脂分離和3DEEM技術(shù),在室內(nèi)培養(yǎng)條件下,研究了其溶解性有機(jī)氮(DON)不同組分的藻類可利用性。結(jié)果表明:①DON分組后,湖泊沉積物DON及DOC平均損失低于5%,即XAD-8樹脂分離技術(shù)可以用于湖泊沉積物DO
7、N的分組研究。②通過3DEEM分析,湖泊沉積物DON親水組分以類蛋白質(zhì)為主,疏水組分以類腐殖質(zhì)為主。③親水組分培養(yǎng)條件下,來自烏梁素海和洱海沉積物DON處理,其藻類生長分別呈“S”型曲線和直線上升趨勢(shì),最大藻密度分別達(dá)到535.5×104個(gè)·mL-1和709.5×104個(gè)·mL-1;其ρ(DON)均呈顯著降低趨勢(shì),培養(yǎng)后ρ(DON)分別降低了2.46 mg·L-1和2.98 mg·L-1,表明湖泊沉積物親水DON組分是藻類可利用的有機(jī)氮
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