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1.
运用三维荧光光谱（EEMs）技术结合平行因子分析法（PARAFAC）以及紫外-可见光谱技术（UV-vis），对周村水库季节演替过程中沉积物上覆水溶解性有机物（DOM）的紫外-可见以及三维荧光光谱特征进行分析.结果表明：周村水库上覆水的总氮、溶解性总氮、总有机碳和溶解性有机碳的季节性差异显著，并且冬季总氮浓度最高、夏秋季总有机碳浓度较高；夏秋季上覆水DOM的吸收系数a254和a355均高于冬春季，与有机物的分布相一致；4个季节上覆水DOM的E3/E4均大于3.5，说明DOM以富里酸为主，E2/E3（富里酸占DOM的比例）在夏秋季低于冬春季，而且各季节SR均大于1，表明DOM主要为生物源；三维荧光通过PARAFAC解析出3种组分：类腐殖质（C1）、可见区富里酸（C2）和类蛋白（C3）；对3个组分进行相关性分析，结果显示C1、C2、C3之间具有显著的相关性；DOM的总荧光强度以及各组分的荧光强度均呈现出夏秋季高、冬春季低的特征，且各季节间差异显著；周村水库4个季节的DOM生物源指数（BIX）在0.8~1.0之间，表明水库DOM具有较强的自生源特征，与腐殖程度指标（HIX）的结果相吻合；主成分分析显示周村水库上覆水DOM的光谱特征差异明显，夏秋季的DOM光谱特征相近、冬春季的水体DOM特征相似；并且组分C1、C2、C3与DOM特征参数（a254、SUVA280、HIX、FI、BIX）以及溶解性有机碳呈显著相关.各荧光组分与水质参数（溶解性总氮和溶解性有机碳）的多元线性回归呈现很好的拟合，通过建立回归方程可以为以后研究周村水库水体四季的DOM光谱特征，分析水库水体的有机物污染特征，并为水库水质管理提供技术支持. 相似文献
2.
峡谷分层型水源水库表层沉积物溶解性有机物光谱特征 总被引：7，自引：1，他引：6
结合三维荧光光谱技术（EEMs）与紫外吸收光谱（UV-vis），并利用平行因子分析（PARAFAC）的方法，对金盆水库表层沉积物中溶解性有机质（DOM）光谱的空间分布特征及来源进行分析，并探讨沉积物DOM的荧光组分与可溶性有机氮（SON）、可溶性无机氮（SIN）之间的相关性.结果表明，金盆水库表层沉积物DOM由3类荧光组分组成，分别是类富里酸C1（235 nm，315 nm/430 nm）、类色氨酸C2（220 nm，275 nm/330 nm）和类胡敏酸C3（265 nm/520 nm），各组分荧光强度占总荧光强度百分比的平均值分别为43.15%、31.54%和25.31%.表层沉积物DOM浓度在空间上呈现从上游到主库区先减少后增加的趋势.光谱斜率S275-295、S350-400和光谱斜率比SR反映出各采样点陆源与内源占比的差异性.荧光指数、自生源指标和腐殖化指标都表明金盆水库沉积物DOM的来源具有内源与陆源双重特征.相关性分析表明，表层沉积物DOM各组分与SON和SIN均呈显著正相关，说明DOM与氮元素的迁移转化密切相关. 相似文献
3.
了解城市内湖水中胶体的环境行为对研究湖泊水环境中污染物的迁移转化意义重大.微生物降解及自团聚过程是湖泊水体中胶体转化的重要途径，然而目前有关不同粒径胶体在微生物降解及自团聚作用下荧光特性变化的报道还非常少.基于此，本文选取南昌市内最大的湖泊（瑶湖）及其支流水体，通过切向超滤技术、三维荧光光谱法及平行因子分析法（PARAFAC），分析了在灭菌及微生物存在下两种水样含不同粒径胶体的水体（即W原水、W1 μm、W0.45 μm和W1 kDa）中荧光特性的变化情况.通过PARAFAC模型共解析出3个类腐殖质组分（C1~C3）和1个类蛋白质组分（C4）.初始时刻所有水样均以类腐殖质组分含量更高，且大都集中在1 kDa~0.45 μm粒径胶体中.两种水样荧光物质的减少为微生物降解及自团聚作用共同主导，自团聚作用约占50%.相较于小粒径（W1 kDa）胶体，微生物降解对大（W原水）、中（W1 μm）粒径胶体中荧光物质减少的影响更大.此外，类蛋白物质主要以微生物降解占主导，并出现类蛋白物质从大粒径向小粒径胶体转移的现象；而类腐殖物质的降解以自团聚作用为主，并出现类腐殖物质由小粒径向大粒径胶体的转移. 相似文献
4.
在巢湖西北半湖近岸带设置大型围隔研究秋季连续打捞蓝藻对湖泊温室气体通量的影响，应用YL-1000型大型仿生式水面蓝藻清除设备进行原位打捞蓝藻，通过便携式温室气体分析仪-静态箱法对大型围隔内水-气界面CH4、CO2通量特征及其影响因素进行观测.结果表明：对比未打捞区，蓝藻连续打捞下打捞区水体中叶绿素a（Chl.a）、悬浮物（SS）浓度不断下降，两者削减率分别为72%、85%，Chl.a、SS浓度分别下降到29.6±2.5 μg/L、12.5±1.2 mg/L，打捞对围隔内颗粒态物质去除效果十分明显；打捞过程中水体溶解性有机物（DOM）中微生物代谢类腐殖质（C1）、类蛋白（C3）显著下降趋势，打捞区C1、C3组分（0.18±0.02、0.06±0.01 RU）强度明显低于未打捞区（0.26±0.05、0.12±0.03 RU），打捞能有效控制藻源性溶解性有机质释放.同时，打捞区水-气界面CH4通量呈显著下降趋势，未打捞区CH4通量平均值（17.473±1.514 nmol/（m2·s））为打捞区（7.004±4.163 nmol/（m2·s））近2倍，CH4通量与Chl.a、C1、C3组分均呈显著正相关，水体中藻源性溶解态有机质对CH4通量具有促进作用；打捞区CO2释放通量呈显著上升趋势，打捞区CO2吸收通量（-0.200±0.069 μmol/（m2·s））明显低于未打捞区（-0.344±0.017 μmol/（m2·s）），CO2通量与Chl.a、温度均呈显著负相关.秋季打捞对CH4、CO2综合日平均通量减排量值为0.275±0.076 mol/（m2·d）（以CO2当量计）.研究结果揭示了巢湖秋季连续打捞蓝藻过程对水-气界面温室气体具有显著减排作用，且能在一定程度上减缓蓝藻水华与湖泊富营养化、气候变暖之间的恶性循环，为湖泊碳循环和蓝藻水华灾害防控提供科学数据支撑和理论参考. 相似文献
5.
基于2017年1-12月在抚仙湖开展的逐月观测，利用紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱技术探讨该湖有色可溶性有机物（CDOM）的来源组成及时空变化特征.12个月CDOM吸收值a（254）的均值为3.47±0.57 m-1，范围为1.82~5.22 m-1，说明CDOM丰度较低.平行因子分析结果给出了2种类酪氨酸荧光组分（C1和C3）、1种类色氨酸荧光组分（C2）、1种类腐殖质荧光组分（C4），12个月内源组分（C1+C3）对总荧光强度的平均贡献为65.81%±15.38%，外源组分（C2+C4）的平均贡献为34.19%±15.38%；荧光指数FI的均值为1.73±0.14，腐殖化指数HIX的均值为1.02±0.37，生源化指数BIX的均值为1.23±0.27，说明CDOM主要为微生物内源产生.时空变化方面，春（3-5月）、夏（6-8月）、秋（9-11月）和冬（1、2、12月）季的a（254）分别为3.20±0.47、3.76±0.64、3.67±0.50和3.23±0.38 m-1，夏季和秋季均显著高于冬季和春季；CDOM丰度及内外源组分的空间分布具有季节异质性，可能与流域土地利用、河流输入、降雨、温度、光辐射等因素有关. 相似文献
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以艾比湖流域主要入湖河流为研究对象，在5月（丰水期）和8月（枯水期）分别沿博尔塔拉河（博河）和精河进行采样，采用平行因子模型（PARAFAC）和三维荧光区域积分法对水体三维荧光特性进行研究并对其与水质的关系在枯、丰水期下的变化进行探讨.结果表明①河流DOM在枯水期与丰水期都含有C1（240、425 nm） UVC类腐殖质，C2（225、290 nm）紫外区内络氨酸类有机物，C3（230/280、330 nm）蛋白类有机物，C4（265、260 nm）腐殖质类共4种组分.通过对水体三维荧光进行区域积分可以看出DOM荧光成分的占比在不同时期的变化.博河在枯水期时EEM光谱中的区域Ⅲ富里酸含量低于丰水期，枯水期时区域Ⅱ芳香类蛋白质、区域Ⅳ可溶性微生物代谢物以及区域Ⅴ类腐殖质酸高于丰水期；对于精河来说，区域Ⅱ芳香类蛋白质和区域Ⅳ可溶性微生物代谢物在枯水期的含量高于丰水期，区域Ⅲ富里酸和区域Ⅴ类腐殖质酸的含量枯水期低于丰水期，这表明水体腐质化程度较高.②本研究选取了一些常规的荧光指数来描述枯、丰水期水体的荧光指数特性.经研究发现，精河的荧光指数、自生源指数和腐殖化指数在不同时期的变化幅度较小，而博河的变化幅度较大.③将荧光指数与水质参数进行相关性分析并建模，结果表明枯水期自生源指数（BIX）与化学需氧量呈显著正相关，相关系数R=0.688；丰水期时BIX与铵态氮浓度呈显著负相关，相关系数R=-0.493.通过对比分析艾比湖主要入湖河流的三维荧光光谱特性与水质在枯、丰水期时的关系进一步表明水体中DOM的特性以及在枯、丰水期下的差异，为艾比湖流域的治理改善提供一定的理论支持和参考依据. 相似文献
7.
根据场源不同可将地电场E分为大地电场ET和自然电场ESP。空间Sq电流系和固体潮一般被认为是大地电场ET的起源；自然电场ESP源于地下介质的物理化学作用，其局部性变化相对稳定。2013年南北地震带相继发生了芦山MS7.0地震（30.3°N，103.0°E）和岷县、漳县MS6.6地震（34.5°N，104.2°E）。两次地震周边约400 km范围内的地电场台站（成都、汉王）数据表明震前自然电场ESP出现明显的小幅度突跳或大幅度跃变，同时在时间上具有准同步性，其他地电场台站也有类似变化。基于大地电场岩体裂隙水（电荷）渗流（移动）模型，对两次地震周边自然电场ESP的变异机理进行探讨，尝试解析其物理过程。 相似文献
8.
长江中下游大型湖泊水体固有光学特性:Ⅰ.吸收 总被引：1，自引：0，他引：1
吸收系数是水体固有光学特性的重要组成部分,也是构建水色参数高精度遥感模型的基础,具有重要的研究意义.本文针对长江中下游三大淡水湖——鄱阳湖(2010 10、2011 08)、太湖(2008 10、2011 08)和巢湖(2009 10)进行5次野外实验,以International Ocean Colour Coordinating Group(IOCCG)2000年报告"Remote Sensing of Ocean Colour in Coastal,and Other Optically-Complex,Waters"为基础,对水体不同光学主导类型进行分类;并根据ad(非色素颗粒物吸收)、aph(浮游植物色素吸收)、ag(有色可溶性有机物吸收)等不同主导类型光谱曲线特征差异,引入ad-g(主导类型ad、ag、ad-ag的合并类型)和aph-related(主导类型ad-aph、ad-aph-ag的合并类型)类型,对主导类型进行归纳合并.结果显示:秋季,鄱阳湖、太湖、巢湖的主导类型较为单一,分别为ad、ad-ag、ad-aph-ag;夏季,鄱阳湖和太湖同为两种类型共同主导,分别为ad、ad-ag,ad-aph-ag、ad-aph.总体来说,鄱阳湖夏、秋季和太湖秋季主导类型都属于ad-g类型,而太湖夏季和巢湖秋季则属于aph-related类型.另外,分别针对Gons和Gitelson叶绿素a模型假设条件进行验证,发现不同湖泊水体及不同主导类型下其适用性程度不一致. 相似文献
9.
太湖有色溶解有机物对水体总吸收贡献的遥感估算 总被引：1，自引：0，他引：1
有色溶解有机物(CDOM)是决定自然水体水色的主要溶解物质,其吸光能力和光化降解产物对水体初级生产力和碳循环过程具有重要影响.以太湖为研究区,2004年10月、2008年10月、2010年4月和2011年1月和3月共5期实测数据,采集了333个有效样点,分析不同时期CDOM对水体总吸收的贡献,并利用遥感技术估算[aCDOM/at](412).结果表明:不同时期[aCDOM/at](412)均值变化明显,2011年[aCDOM/at](412)的均值最大(0.369),高于所有样点[aCDOM/at](412)均值(0.295±0.139);201004期的[aCDOM/at](412)在0.046~0.455之间变化,其均值最小(0.236±0.108);200410和200810两期数据[aCDOM/at](412)均值相差不大.竺山湾、梅梁湾与整个太湖相比,竺山湾[aCDOM/at](412)均值较高,对太湖[aCDOM/at](412)的贡献较大,而梅梁湾[aCDOM/at](412)均值与整个太湖相差较小.利用多元线性模型估算[aCDOM/at](412)精度较高(n=333,RMSE=34.60%).悬浮泥沙和浮游色素是影响[aCDOM/at](412)遥感估算精度的主要原因,浮游色素的吸收造成[aCDOM/at](412)的值被低估,而悬浮泥沙的吸收使得[aCDOM/at](412)的值被高估,并且悬浮泥沙是影响CDOM吸收的主要原因. 相似文献
10.
基于2019年夏季(8月)对岱海水样的实测数据分析,通过运用克里金插值、相关性分析、多元线性逐步回归、主成分分析方法,探究了叶绿素a(Chl.a)的空间分布特征及其与水环境因子的相关关系,并讨论了相应的防治措施。研究显示:Chl.a空间分布呈现由岸边向湖心递减的趋势,总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)、硝态氮(NO-3-N)、正磷酸盐(PO3-4-P)空间分布特征与Chl.a空间分布特征相近,采样期内岱海湖局部区域水质状况已达到富营养状态;Chl.a与浊度(Turbidity)、TP、TN、悬浮物(SS)、pH、NO-3-N、NH3-N、PO3-4-P、蓝绿藻丰度(CYANO)呈极显著正相关,与溶解氧(DO)呈显著负相关,与电导率(Cond.)呈正相关、与氮磷比(TN/TP)呈负相关;各湖区Chl.a与环境因子相关关系不同,全湖逐步线性回归方程为YChl.a=-21.42+8.658XpH-0.865XDO+0.779XNH3-N+0.699XTurbidity+0.502XCYANO;岱海不同湖区因子对Chl.a浓度的影响存在差异,各湖区Chl.a与环境因子相关关系不同,通过岱海与我国其他湖泊Chl.a与环境因子的相关性关系对比分析,湖泊地理属性差异及营养物质输入浓度是影响Chl.a变化的重要因素;本研究岱海的TN/TP平均值为12.23,说明夏季岱海湖Chl.a变化为氮磷共同限制。 相似文献
11.
为探究富营养化湖泊中自生源可溶有机质(DOM)在泥水界面的吸附行为,以马来眼子菜(Potamogeton malaianus)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)释放的DOM为代表,考察针铁矿对草、藻源DOM中不同组分的吸附特征.三维荧光平行因子分析表明类富里酸组分C1和类胡敏酸组分C4的含量很低,而类蛋白物质(类酪氨酸组分C2和类色氨酸组分C3)分别占草、藻源DOM荧光组成的70%和93%. 2种DOM均可被针铁矿吸附,吸附过程符合伪一级动力学.通过等温线拟合发现针铁矿吸附藻源DOM的非线性更强,饱和吸附量(23.77 mg/g)高于草源DOM(19.10 mg/g).特别地,类蛋白组分呈现非线性吸附,而类腐殖物质的吸附近似线性,且针铁矿对于DOM各荧光组分的吸附量顺序为:C3C2 C4 C1,此非均质吸附特征与DOM组分的初始含量、分子大小、芳香性及有效吸附位点有关.红外光谱证实氨基、羧基和羟基是吸附过程中的重要官能团.因此,草、藻源DOM显著改变了针铁矿表面的有机物质组成,影响湖泊沉积物的生物地球化学行为. 相似文献
12.
The spatial and diurnal tidal variability of dissolved organic carbon (DOC) concentrations and the composition of dissolved
organic matter (DOM), as evaluated by high-temperature catalytic oxidation and excitation–emission matrix combined with parallel
factor analysis (EEM–PARAFAC), respectively, were determined in Liverpool Bay. EEM–PARAFAC modeling resulted in six fluorescent
components characterized as terrestrial humic-like (two), microbial humic-like (two), and protein-like (two). The spatial
distributions of DOC and the four humic-like components were negatively correlated with salinity in the high-salinity waters
observed in this study (30.41–33.75), suggesting that terrestrial DOM was conservatively distributed. The spatial patterns
of protein-like components were largely different from those of DOC, humic-like components, and chlorophyll a, suggesting that these distributions were the combined result of production and degradation in the bay in addition to river
inputs. These findings suggest that the DOM dynamics in Liverpool Bay are strongly controlled by river-dominated allochthonous
DOM inputs with some less significant contributions of autochthonous DOM within the bay. In addition, the temporal variations
of DOM associated with the diurnal tidal cycles were determined at one inshore (31.34–32.24 salinity) and one offshore (33.64–33.75
salinity) station in the bay. Negative linear relationships between salinity and DOM characteristics, i.e., DOC, humic-like,
and protein-like components, were observed at the inshore station. In contrast, no relationship was observed at the offshore
station, suggesting that the export of DOM through rivers and possibly tidal flats have a noticeable influence on DOM concentration
and composition up to a relatively elevated salinity of around 33 in Liverpool Bay. 相似文献
13.
高邮湖、南四湖和东平湖作为南水北调东线枢纽湖泊,其水质状况对保障调水安全起到关键性作用本文运用三维荧光光谱平行因子分析法(EEMs-PARAFAC)分析了3个湖泊在不同水文情景下有色可溶性有机物(CDOM)吸收、荧光光谱特征以及荧光组分与主要水质参数的相关性,以探究3个湖泊CDOM来源组成特征结果表明,平行因子分析法解析CDOM三维荧光图谱,得到陆源类腐殖质C1、类色氨酸C2和类酪氨酸C3不同水文情景对高邮湖CDOM来源与结构组成影响较明显,丰水期其类腐殖质荧光强度显著大于枯水期(t-test,P0.01),并且与a(254)呈正相关(R~2=0.85,P0.01),表明类腐殖质是CDOM主要部分,该荧光组分贡献率可达50%[F_(max)C1/(F_(max)C1+F_(max)C2+F_(max)C3)×100%],高邮湖受到入湖河流来水的影响较大,丰水期入湖口附近荧光强度明显高于其他水域东平湖和南四湖CDOM来源组成特征相似,丰水期东平湖和南四湖组分C2和C3显著低于枯水期(t-test,P0.01),两湖泊枯水期工农业等人为污染源影响较大相关性分析表明高邮湖中类腐殖质荧光特征在一定程度是能反演DOC浓度,并且类腐殖质的输入会增加湖泊总磷、总氮和叶绿素a浓度而东平湖和南四湖CDOM荧光特征与主要水质参数的相关性较差,这与高邮湖水体存在较大差异. 相似文献
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《Limnologica》2021
The influence of dissolved organic matter (DOM) on mineral extraction from salt lake brines depend on DOM quality. This study contributes to our knowledge of DOM’s metal binding behavior in hypersaline environments by characterization of DOM from lakes in the Qaidam Basin, i.e., Qarhan Lake (LQDOM), Da Qaidam (DQDOM) and West Ginair Salt Lake (WGDOM). The DOM was fractionated based on solid phase extraction (SPE) and ultrafiltration (UF), and the spectral and metal binding behavior of these fractions were studied by absorption spectroscopy, Pb(II) titration techniques and fluorescence parallel factor (PARAFAC) analysis. The results showed that bulk DOM generally contained more dissolved organic carbon (DOC), lower specific UV absorbance (SUVA254), higher fluorescence and biological indices, comparable humification index, and lower condition stability constants compared to the other nature waters. Compared with UF, SPE-derived DOM exhibited higher DOC recovery and aromaticity and lower carbohydrate yield. It appeared that the SPE procedure used affects the spectral composition of bulk DOM to a larger extent than UF. Source and molecular weight (MW)-dependent differences in abundance and quality of brine DOM was indicated by higher SUVA254 in high MW DOM, for LQDOM and DQDOM, and humic-like fluorophores were mainly in high MW-DOM in each lake. Moreover, the high MW humic-like component exhibited higher metal binding potential than the bulk and low MW counterparts for LQDOM and DQDOM, while the inverse was observed for WGDOM. This study revealed the effects of isolation techniques on interpretation of DOM characteristics, and meanwhile highlighted the importance of origin- and MW-dependent DOM in manipulating the behavior, fate, and bioavailability of heavy metals in salt lake brine. 相似文献
15.
化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD_5)及溶解性有机碳(DOC)是指示湖泊水质的重要指标,然而上述指标测定通常耗费大量时间、试剂及人力物力且排放大量有害废液.有色可溶性有机物(CDOM)是溶解性有机物(DOM)中可以强烈吸收光谱中的紫外光和可见光的部分,数据测定耗时短、方便快捷,且样品处理过程环境友好,能在很大程度上反映湖泊水质.本研究基于2016年2、5和8月在太湖均匀布设的32个采样点进行样品采集,运用光谱吸收与三维荧光-平行因子分析(EEMs-PARAFAC)探究太湖CDOM的光谱吸收和荧光组分,探讨CDOM光谱指标对湖泊BOD_5、COD及DOC浓度等湖泊环境质量指标的可替代性.结果表明:(1)运用EEMs-PARAFAC方法解析出3种荧光组分:类腐殖酸C1、类酪氨酸C2和类色氨酸C3.(2) COD和BOD_5和DOC在空间上呈现出相似的分布趋势,不同水期的最高值均出现在竺山湾和梅梁湾,由西北湖区至中部敞水区、东南湖湾递减.(3)在不同水期,COD、BOD_5、DOC浓度和C1组分均表现为丰水期极显著大于枯水期和平水期,a_(254)在丰、平、枯水期间无显著性差异,最大值出现在丰水期;C2与C3组分均在枯水期和平水期极显著大于丰水期.(4)在不同水文时期,COD、BOD_5和DOC浓度均与a_(254)、类腐殖酸C1呈显著正相关,丰水期太湖COD、BOD_5和DOC浓度与CDOM光谱指标的线性相关性要优于枯水期和平水期.(5) CDOM光谱指标在不同水文时期均能很好地替代COD、BOD_5和DOC等作为反映太湖水体中有机物污染程度及湖泊水质的指标. 相似文献
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蓝藻水华暴发和衰亡对太湖有色可溶性有机物的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
利用平行因子分析(PARAFAC)技术对藻华暴发季节太湖梅梁湾和开敞区水样中有色可溶性有机物(CDOM)的三维荧光光谱进行分析,获得代表类酪氨酸、类色氨酸和类腐殖酸等3种荧光组分,这3个组分的荧光得分值均与叶绿素a浓度呈极显著正相关,其中类腐殖酸物质荧光得分值占总分值的比例也与叶绿素a浓度极显著正相关,由此可以推测,蓝藻水华可能是太湖CDOM的一个重要来源,并极大地影响了湖泊CDOM的组成结构.为进一步探索蓝藻水华对湖泊CDOM的影响,于太湖梅梁湾湖岸进行藻华暴发和衰亡模拟试验.PARAFAC结果显示,模拟试验水样CDOM的三维荧光图谱同样含有3个组分,其中类酪氨酸和类色氨酸荧光峰位置与湖泊水样基本相同,而类腐殖酸物质荧光峰则有一定程度的蓝移,表明培养试验中有新的内源类腐殖酸物质产生.利用PARAFAC模型中的得分值计算后发现,初始叶绿素a浓度越高,类腐殖酸物质所占比例越大,而实验结束时添加了高浓度和中等浓度藻的2个处理中类腐殖酸物质对荧光的贡献率也有显著提高.因此,藻华的长期暴发可以显著改变湖泊CDOM的组成,导致类腐殖酸物质比例提高. 相似文献