溶解性有机质在盐田中的光谱学变化特征

作     者：杨克利 彭姣玉 董亚萍 刘鑫 李武 刘海宁 YANG Ke-li;PENG Jiao-yu;DONG Ya-ping;LIU Xin;LI Wu;LIU Hai-ning

作者机构：中国科学院青海盐湖研究所中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室青海西宁810008 青海盐湖资源综合利用技术研究开发中心青海西宁810008 青海省盐湖资源化学重点实验室青海西宁810008 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2023年第43卷第12期

页      面：3775-3780页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金联合基金重点项目(U20A20150) 青海省科技厅自然科学基金项目(2020-ZJ-712,2020-ZJ-940Q) 中国科学院西部之光&青促会基金项目(E010GC09,E010GC15)资助。 

主　　题：二维相关光谱 三维荧光光谱 平行因子分析 溶解性有机质 盐田 

摘      要：二维相关光谱技术(2D-COS)、三维荧光光谱技术结合平行因子分析(EEM-PARAFAC)具有扩展识别重叠峰,判断不同组分动态变化规律的技术特点。因此,2D-COS和EEM-PARAFAC分析技术可以用来分析溶解性有机质(DOM)结构组成和光谱变化特征。采用溶解性有机碳(DOC)、紫外-可见吸收光谱(UV)和EEM分析技术,借助2D-COS和PARAFAC分析模型,对青藏高原具有代表性的察尔汗盐湖、西台吉乃尔盐湖和马海盐湖中DOM在盐田摊晒过程中的结构组成和光谱学变化特征进行了研究。结果表明,随着日照时间延长,盐田中DOM和有色DOM(CDOM)含量逐渐升高,且DOM的增长倍数明显高于CDOM。在整个盐田摊晒阶段,察尔汗、西台吉乃尔和马海盐田中DOM和CDOM分别增长了1.5 vs.1.0、8.2 vs.5.3和15.7 vs.11.0倍。此外,SUVA254、HIX值在盐田中总体上呈现出逐渐减小的变化趋势。2D UV-COS分析结果表明,在察尔汗、西台吉乃尔和马海盐田中,吸收峰分别在230、217和235 nm处的DOM变动较大,变化顺序分别为228229230231232 nm&235234233232 nm、200216300 nm和201203231232237238281217 nm。EEM-PARAFAC分析结果表明,盐湖卤水中有5种荧光组分,包括4种类腐殖质荧光组分,分别是类海洋腐殖质C1(Ex/Em:320/400 nm)、类腐殖酸C2(Ex/Em:250/400 nm)和C3(Ex/Em:260/400 nm)、疏水性腐殖酸C5(Ex/Em:280,360/430 nm)和1种类蛋白质组分C4(Ex/Em:280/350 nm)。其中,尤以类腐殖质为主,分别占总荧光组分的84.0%(察尔汗)、87.2%(西台吉乃尔)和93.1%(马海)。随着盐田日晒时间的延长,C1、C2和C5在盐田中逐渐减少直至稳定不变。其中,C2组分在盐田的尾卤阶段基本消失,表明C2组分更加容易降解。C3和C4在察尔汗和马海盐田的前期逐渐减少,后期却略有升高。相对来说,C3和C4性质相对顽固,在盐田中降解程度远小于其他三个组分:6.7%C3/C475.2%vs.52.8%C1/C2/C5100%。