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海洋微藻生长过程藻液三维荧光特征

光谱学与光谱分析 2008年第5期28卷 1130-1134页

作者：任保卫赵卫红王江涛王璐中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室山东青岛266071 中国科学院研究生院北京100041 中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100

利用三维荧光光谱技术监测了中肋骨条藻(Skeletonema costatum),塔玛亚历山大藻(Alexandriumtamarense),微小亚历山大藻(Alexandrium mimntum),锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea),东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)及海洋原甲藻(Prorocentrum micans)实验室培养过程中产生的荧光溶解有机物。中肋骨条藻为代表的硅藻主要产生类腐殖质荧光物质,而甲藻在指数增长期主要产生类蛋白荧光物质。进入消亡期后类蛋白荧光和类腐殖质荧光强度迅速增大,原因可能是衰老、死亡藻细胞的破碎释放出大量的荧光有机物质所致,此外还有细菌对非荧光有机物进一步降解。塔玛亚历山大藻、微小亚历山大藻、东海原甲藻及海洋原甲藻的类蛋白荧光强度在消亡后期由于细菌降解或光降解等因素而降低。同属微藻产生的荧光物质相似,例如塔玛亚历山大藻与微小亚历山藻、东海原甲藻与海洋原甲藻,但具体荧光峰位置有所不同。

关键词：海洋微藻溶解有机物三维荧光光谱类蛋白荧光类腐殖质荧光

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胶州湾赤潮暴发水体中溶解有机物质荧光特征

环境科学 2006年第2期27卷 257-262页

作者：季乃云赵卫红王江涛崔鑫苗辉中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室中国海洋大学化学化工学院青岛266003

利用荧光激发-发射矩阵光谱(Excitation-Emission Matrix Spectroscopy,EEMS)技术研究了胶州湾2004-02赤潮暴发期间水体中溶解有机物类蛋白和类腐殖质荧光特性,探讨了各种荧光性质与浮游植物增殖、溶解有机碳、盐度、溶解氧和pH的关系,... 详细信息

利用荧光激发-发射矩阵光谱(Excitation-Emission Matrix Spectroscopy,EEMS)技术研究了胶州湾2004-02赤潮暴发期间水体中溶解有机物类蛋白和类腐殖质荧光特性,探讨了各种荧光性质与浮游植物增殖、溶解有机碳、盐度、溶解氧和pH的关系,并对切向超滤前后类蛋白和类腐殖质荧光的变化进行了初步评估.结果表明,赤潮过程中溶解有机物类蛋白荧光较强而类腐殖质荧光较弱,并且高和低激发波长类蛋白荧光同源;类蛋白和类腐殖质荧光强度与叶绿素a的对应关系与浮游植物的增殖阶段有关,但整体趋势上却是随着浮游植物量的增大而增强,并且浮游植物量越大,新生成的有机物质占的比例也越大;类蛋白荧光以及类蛋白和类腐殖质荧光强度之比与溶解有机碳具有较好的正相关性,表明赤潮过程中溶解有机物主要由新生成的物质组成;盐度、溶解氧和pH对类蛋白和类腐殖质荧光的影响很小;切向超滤前后类蛋白和类腐殖质荧光峰的位置基本一致,切向超滤前后荧光平衡差于溶解有机碳平衡,在切向超滤的评价上,荧光只能作为溶解有机碳平衡的一个补充.

关键词：溶解有机物激发-发射矩阵光谱类蛋白荧光类腐殖质荧光切向超滤

海洋微藻产生的不同粒级溶解有机物质的三维荧光光谱

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高技术通讯 2007年第1期17卷 88-93页

作者：赵卫红王江涛崔鑫季乃云苗辉中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛266071 中国海洋大学化学化工学院青岛266003

通过过滤（0．7μm）和切向超滤（100kDa、10kDa、1kDa）技术将实验室内培养的赤潮异弯藻和中肋骨条藻藻液分离成100kDa-0．7／μm、10～100kDa、1～10kDa的胶体浓缩液和〈1kDa的超滤液，利用激发．发射矩阵荧光光谱技术测定了不同粒级... 详细信息

通过过滤（0．7μm）和切向超滤（100kDa、10kDa、1kDa）技术将实验室内培养的赤潮异弯藻和中肋骨条藻藻液分离成100kDa-0．7／μm、10～100kDa、1～10kDa的胶体浓缩液和〈1kDa的超滤液，利用激发．发射矩阵荧光光谱技术测定了不同粒级溶液中有机物的荧光性质，分析了三维荧光光谱图中的荧光峰位置、数量及荧光强度的变化情况。结果表明，两种微藻产生的类腐殖质荧光物质主要是〈1kDa的小分子物质。赤潮异湾藻产生的类蛋白荧光物质中，15％是100kDa-0．7μm的大胶体，8％是10～100kDa的中胶体，而大部分是〈1kDa的小分子物质。赤潮异弯藻各级超滤截留液的类蛋白荧光峰的发射波长与过滤液相比，发生蓝移，而超滤液的则发生红移，表明赤潮异湾藻产生的类蛋白荧光物质随着粒径的增大极性减弱。

关键词：赤潮异湾藻中肋骨条藻胶体激发.发射荧光光谱类蛋白荧光类腐殖质荧光

海洋浮游植物生长过程中溶解有机物质的三维荧光光谱研究

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高技术通讯 2006年第4期16卷 425-430页

作者：赵卫红王江涛崔鑫季乃云中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛266071 中国海洋大学化学化工学院青岛266003

利用三维激发-发射矩阵荧光光谱技术,监测了赤潮异弯藻和中肋骨条藻培养过程中产生的溶解有机物,分析了三维荧光光谱图中的荧光峰位置、数量及荧光强度的变化情况.结果表明,微藻生长过程中会产生类蛋白和类腐殖质两类荧光有机物质，... 详细信息

利用三维激发-发射矩阵荧光光谱技术,监测了赤潮异弯藻和中肋骨条藻培养过程中产生的溶解有机物,分析了三维荧光光谱图中的荧光峰位置、数量及荧光强度的变化情况.结果表明,微藻生长过程中会产生类蛋白和类腐殖质两类荧光有机物质，这两类有机物的荧光峰的位置及荧光强度有较大差异。在不同生长期，两类荧光有机物的产生机制不同.在指数生长期，两类有机物的荧光强度与藻密度成正相关，说明浮游植物释放了一定量的荧光物质；在平稳期和衰亡期,两类有机物的荧光强度迅速增加,这可能由于衰老、死亡藻细胞的破碎释放出大量的荧光有机物质所致，此外细菌对非荧光有机物进一步降解，也可能是产生该现象的一个原因。

关键词：浮游植物溶解有机物激发-发射荧光光谱类蛋白荧光类腐殖质荧光

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鸡粪堆肥水溶性有机物转化特性研究

环境工程学报 2010年第9期4卷 2135-2140页

作者：李英军何小松北京农业职业学院北京100012 北京师范大学环境学院北京100875 中国环境科学研究院水环境系统工程研究室北京100012

采用离子色谱和三维荧光光谱,分别对鸡粪堆肥不同阶段水溶性有机物(DOM)中典型小分子有机酸、磷酸和荧光有机物进行了研究。分析显示,所研究的7种酸(乙酸、琥珀酸、苹果酸、草酸、柠檬酸、酒石酸及磷酸)中,苹果酸的含量最高(>1 000 mg/... 详细信息

采用离子色谱和三维荧光光谱,分别对鸡粪堆肥不同阶段水溶性有机物(DOM)中典型小分子有机酸、磷酸和荧光有机物进行了研究。分析显示,所研究的7种酸(乙酸、琥珀酸、苹果酸、草酸、柠檬酸、酒石酸及磷酸)中,苹果酸的含量最高(>1 000 mg/L),草酸的浓度最低(荧光峰强度之和与COD达到显著相关(R=0.917,P类蛋白荧光峰强度与总荧光峰强度的比值不断降低,而类富里酸荧光峰强度与总荧光峰强度的比值不断上升。结果表明,堆肥过程小分子有机酸主要出现在堆肥中期;类蛋白荧光强度或类富里酸荧光强度与总荧光强度之比可以有效表征堆肥腐熟过程。

关键词：鸡粪堆肥小分子有机酸类蛋白荧光类富里酸荧光

湖泊沉积物孔隙水溶解性有机质组成与光谱特性

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环境化学 2013年第1期32卷 79-84页

作者：郭旭晶彭涛王月陈凤先农业部沼气科学研究所能源微生物重点开放实验室成都610041 桑德环境资源股份有限公司北京101102 中国环境科学研究院水环境系统工程研究室北京100012 环境保护部环境工程评估中心北京100012

应用紫外-可见光谱和荧光光谱分析乌梁素海沉积物孔隙水中溶解性有机质(DOM)的组成和来源信息,揭示不同来源污染物对孔隙水DOM结构及地球化学行为的影响.研究结果表明,类蛋白物质含量相对较高的区域,其污染相对较重;沉积物孔隙水DOM的... 详细信息

应用紫外-可见光谱和荧光光谱分析乌梁素海沉积物孔隙水中溶解性有机质(DOM)的组成和来源信息,揭示不同来源污染物对孔隙水DOM结构及地球化学行为的影响.研究结果表明,类蛋白物质含量相对较高的区域,其污染相对较重;沉积物孔隙水DOM的生物指数BIX值都大于0.6,预示沉积物孔隙水中DOM微生物来源贡献较大;在类蛋白荧光物质较高的区域,DOM的腐殖化程度相对较低,其结构相对简单,稳定性较弱;腐殖化指数HIX254分析结果也表明,受污程度较高的区域,DOM的腐殖化程度较低;紫外吸收光谱的斜率能够反映沉积物孔隙水中类腐殖酸的变化,而光谱斜率S350—400比S275—295更能够反应沉积物孔隙水中类腐殖酸的变化,随着S350—400升高,DOM中类蛋白物质的含量呈下降趋势,类腐殖酸含量逐渐增加.

关键词：溶解性有机质沉积物孔隙水荧光光谱类蛋白荧光类腐殖酸

东、黄海荧光溶解有机物质及其与环境因子关系的研究

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东、黄海荧光溶解有机物质及其与环境因子关系的研究

作者：关哈斯高中国海洋大学

学位级别：硕士

海洋溶解有机物质DOM参与海洋中的许多物理、化学和生物作用,对认识海洋环境中所发生的各种过程具有重要意义,荧光性质是海洋DOM的重要光学性质之一。本文通过对东、黄海水体中溶解有机物质荧光特征(即荧光溶解有机物质FDOM)与河流输入... 详细信息

海洋溶解有机物质DOM参与海洋中的许多物理、化学和生物作用,对认识海洋环境中所发生的各种过程具有重要意义,荧光性质是海洋DOM的重要光学性质之一。本文通过对东、黄海水体中溶解有机物质荧光特征(即荧光溶解有机物质FDOM)与河流输入、浮游植物增值、以及与其他相关环境因子关系的研究,得到了一些初步结论:(1) 2005年春季东海硅藻赤潮爆发水体,溶解有机物质荧光激发-发射矩阵光谱(EEMS)包括高和低激发波长类酪氨酸荧光峰(B和D)、类色氨酸荧光峰(T和S)和紫外腐殖质荧光峰(A)。(2) 2006年春季东海溶解有机物质荧光激发-发射矩阵光谱只包括高激发波长类酪氨酸荧光峰(B)、低激发波长类色氨酸荧光峰(S)和紫外腐殖质荧光峰(A)。(3)2005和2006年春季,溶解有机物质荧光强度在东海表层的分布趋势均为近岸高,远海低,其主要来源为陆地径流输入。两个航次中,荧光溶解有机物质的垂向分布较复杂,受陆源输入、现场浮游植物和沉积物来源的影响。另外,荧光溶解有机物质的分布一定程度的反映了水体中DOM的分布。(4)在东海,类蛋白和类腐殖质荧光强度与叶绿素a含量的相关性在整体上均较差,即使是在赤潮发生期间浮游植物量对溶解有机物质荧光特征的影响不明显,表明在受陆地影响较大的近岸海域,FDOM主要来源于陆地径流输入,而受生物量的影响较小。溶解有机物质荧光强度与盐度呈负相关关系,表明了陆源输入的影响,而局部存在的现场来源和去除途径导致了二者不完全呈线性相关。类腐殖质荧光强度与营养盐的关系表明FDOM和营养盐在近岸海域经历着不同的地球化学过程。(5) 2006年春季黄海溶解有机物质荧光激发-发射矩阵光谱包括高和低激发波长类酪氨酸光峰(B和D)、类色氨酸荧光峰(T和S)和紫外腐殖质荧光峰(A)。荧光强度分布特征为近岸高,远海低,其分布和来源主要由春季黄海水团配置所控制。(6)围隔实验,对照组和各加富组中营养盐初始添加浓度不同,藻类生长情况也各不相同,但各组中,溶解有机物质荧光峰峰位置和强度的变化趋势相似:在围隔培养初期,存在高和低激发波长类酪氨酸荧光峰(B和D)、低激发波长类色氨酸荧光峰(S)和紫外腐殖质荧光峰(A);随着围隔实验的进行,各荧光峰强度不断增大,而且高激发波长类酪氨酸荧光峰(B)位置发生红移;到第六天时三种荧光峰(B、S和A)的强度达到最高值,此时均对应浮游植物量相对较高值,并且开始出现高激发波长类色氨酸荧光峰(T)和可见腐殖质荧光峰(C);而后,类酪氨酸荧光峰消失(B和D),而其余荧光峰强度逐渐降低。高和低激发波长类蛋白荧光可以独立变化。另外,溶解氧和pH对类蛋白和类腐殖质荧光峰峰位置和强度的影响较小,荧光可以很好的指示溶解有机物质的性质。

关键词：荧光溶解有机物质荧光激发-发射矩阵光谱类蛋白荧光类腐殖质荧光围隔实验

胶州湾荧光溶解有机物及其与环境因子关系的研究

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胶州湾荧光溶解有机物及其与环境因子关系的研究

作者：季乃云中国科学院研究生院（海洋研究所）

学位级别：硕士

本论文以胶州湾水体中溶解有机物荧光特征或者说荧光溶解有机物 FDOM为研究对象,首先对荧光激发-发射矩阵光谱测定仪器 HITACHI F-4500 型荧光分光光度计的测定参数和样品的保存方法等进行了条件实验,然后通过对四个典型环境下溶解有机... 详细信息

本论文以胶州湾水体中溶解有机物荧光特征或者说荧光溶解有机物 FDOM为研究对象,首先对荧光激发-发射矩阵光谱测定仪器 HITACHI F-4500 型荧光分光光度计的测定参数和样品的保存方法等进行了条件实验,然后通过对四个典型环境下溶解有机物荧光激发-发射矩阵光谱和相关环境因子的测定与分析,研究了胶州湾溶解有机物荧光特征及其与浮游植物增殖、河流输入以及其它环境因子的关系,另外还对荧光在切向超滤平衡评价中应用作了初步探讨,得到了一些初步的结论: 胶州湾溶解有机物类蛋白荧光较强,而河流中类腐殖质荧光较强;高激发波长比低激发波长处的类蛋白和类腐殖质荧光较强,海洋类腐殖质荧光较弱。另外,荧光溶解有机物质的分布情况一定程度的反映了水体中有机物的分布。胶州湾类蛋白荧光物质主要来源于胶州湾本身,而周边河流的输入是胶州湾类腐殖质荧光物质的主要来源,在低浮游植物量时期河流的输入作用对胶州湾类蛋白和类腐殖质荧光特征的影响比较明显,而在赤潮暴发时期河流的输入作用带来的影响不明显。浮游植物是类蛋白荧光物质的重要来源,但高的类蛋白荧光强度不一定对应高的浮游植物量,因为类蛋白荧光并不是随着浮游植物量的增加而增强,在浮游植物量较低的延滞期类蛋白荧光强度较低,在指数生长初期浮游植物量增加而类蛋白荧光却基本不变,在指数生长后期类蛋白荧光增强,一直到衰亡都保持一个较高值。浮游植物释放的有机物是类腐殖质荧光物质的来源之一,但类腐殖质荧光也不是随着浮游植物量的增加而增强,而是在指数生长后期才逐渐增强,到衰亡初期达到最大,之后保持一个较高值。切向超滤前后荧光峰的位置基本一致,切向超滤前后荧光平衡情况不如溶解

关键词：溶解有机物荧光溶解有机物荧光激发-发射矩阵光谱类蛋白荧光类腐殖质荧光胶州湾

海洋微藻产生溶解有机物及东海溶解有机物三维荧光特征研究

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海洋微藻产生溶解有机物及东海溶解有机物三维荧光特征研究

作者：任保卫中国科学院研究生院（海洋研究所）

学位级别：硕士

本文通过胶州湾围隔实验、微藻培养实验研究了海洋微藻产生溶解有机物的三维荧光特性,并初步利用经验正交函数对三维荧光光谱图进行了主成分分析,通过东海取样研究了东海荧光溶解有机物的时空分布特征,并对荧光溶解有机物的来源进行了... 详细信息

本文通过胶州湾围隔实验、微藻培养实验研究了海洋微藻产生溶解有机物的三维荧光特性,并初步利用经验正交函数对三维荧光光谱图进行了主成分分析,通过东海取样研究了东海荧光溶解有机物的时空分布特征,并对荧光溶解有机物的来源进行了分析。得到了一些初步结论: 胶州湾围隔实验中不同营养盐培养结果表明浮游植物可产生类蛋白和类腐殖质荧光,类蛋白荧光峰由类酪氨酸(tyrosine-like)荧光峰和类色氨酸(tryptophan-like)荧光峰组成,主要位置为Exmax/Emmax=270nm/29010nm ,Exmax/Emmax= 27090/32050的荧光峰强度比较弱;在Exmax/Emmax=25060/38080nm(A峰)、Exmax/Emmax=31020/38020nm(C峰)和Exmax/Emmax=33050/42080nm(M峰)位置均出现零散的类腐殖质荧光峰,其中以A峰为主。类酪氨酸荧光强度明显高于类腐殖质荧光强度。浮游植物量降低时,类酪氨酸荧光强度与叶绿素a浓度呈明显的负相关。硅藻和甲藻产生的类酪氨酸和类色氨酸荧光强度之间具有较好的相关性,两者来源相似,并且甲藻与硅藻相比能够产生更多的类蛋白荧光物质。不同环境下类腐殖质混合物的组分比例不同,甲藻生长环境下相对于硅藻具有较低的A:C比值。在实验室培养中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)、微小亚历山大藻(Alexandrium mimutum)、锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)及海洋原甲藻(Prorocentrum micans)的实验结果表明,微藻在生长过程中产生出荧光溶解有机物,中肋骨条藻为代表的硅藻主要产生类腐殖质荧光物质,而甲藻在指数增长期主要产生类蛋白荧光物质。进入消亡期后类蛋白荧光和类腐殖质荧光强度迅速增大,原因可能是衰老、死亡藻细胞的破碎释放出大量的荧光有机物质所致,此外还有细菌对非荧光有机物进一步降解。塔玛亚历山大藻、微小亚历山大藻、东海原甲藻及海洋原甲藻的类蛋白荧光强度在消亡后期由于细菌降解或光降解等因素而降低。同属微藻产生的荧光物质相似,例如塔玛亚历山大藻与微小亚历山藻、东海原甲藻与海洋原甲藻,但具体荧光峰位置有所不同。利用经验正交函数能够对三维荧光光谱谱图进行主成份分析。在利用三维荧光光谱法研究长江口海域台风前后不同站位荧光溶解有机物荧光特性及分布特征的结果表明,长江口海区主要的荧光溶解有机物荧光峰为T峰、S峰和A峰。风前和风后的类色氨酸分别来源于相似物质。风前,在表层浮游植物能够产生类蛋白荧光物质,而底层类蛋白荧光物质不受浮游植物的影响,长江冲淡水能够带来部分类蛋白荧光物质;表层的类腐殖质不受浮游植物的影响,而底层的浮游植物在降解过程中能够产生一部分类腐殖质,并且长江冲淡水对表层和底层的类腐殖质来源均有很大贡献。风后,表层的类色氨酸与叶绿素a浓度不呈相关性,而底层却呈正相关,另外表层和底层的类色氨酸均受到长江冲淡水的影响;表层和底层的类腐殖质与叶绿素a均没有相关性,但受陆源影响显著,长江冲淡水能带来类腐殖质。

关键词：围隔实验三维荧光激发发射矩阵光谱海洋微藻类蛋白荧光类腐殖质荧光