潮河流域水体溶解性有机质的时空分布特征及来源解析

作     者：马卓妮 郭纯子 张浩 宋爽 弓耀奇 寿晨阳 岳甫均 

作者机构：天津大学地球系统科学学院 生态环境部海河流域北海海域生态环境监督管理局 生态环境部海河流域北海海域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心 天津市环渤海地球关键带科学与可持续发展重点实验室 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：生态环境部区域水生态环境保护责任落实与项目管理项目(102144210490010009004) 国家重点研发计划项目(2023YFF0806001) 保定市科技支撑计划项目(2211F001) 

主　　题：潮河流域 溶解性有机质(DOM) 三维荧光光谱 平行因子分析 光学参数 

摘      要：溶解性有机质（DOM）在水环境中广泛存在并参与各种生物地球化学循环的过程。城镇化和人类活动显著改变了河流DOM的来源和特性，解析DOM在流域尺度上的时空变化并进行溯源对水质管理具有重要意义。基于2023年野外采样数据，通过三维荧光及平行因子法（EEM-PARAFAC），解析了我国北方饮用水源地潮河流域河流水体DOM的组成特征，明确了各组分在不同水文期的时空变化特征，并通过分析各光学参数之间的关系进一步识别了DOM的来源。结果表明，潮河流域河水中DOM有4种组分，C1为类富里酸样化合物，是最主要的荧光组分，C2和C4均为类腐殖质化合物，分别在丰水期和平水期强度最高，C3为类色氨酸，在枯水期强度最大。荧光参数的时空变化进一步表明，3个水文期河流DOM的来源明显不同，枯水期粪污特征明显，丰水期土壤特征明显，而平水期兼具二者特征。空间样点分析发现，源头区DOM更多受自然植被覆盖条件下陆源碎屑输入的影响，中游城镇化带来的人为污染影响增加，而下游两岸水生植被大面积覆盖导致浮游藻类增殖带来的影响显著。相关性分析发现，在不同水文期水环境参数、水体氮磷浓度和光学参数均与DOM表现出不同程度的相关关系，说明流域水环境演化和内外源营养物质的来源控制着其DOM的时空分布。