| 鄱阳湖湿地溶解性有机质的光化学属性对水体光活性中间体(PPRIs)季节性变化的影响 |
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| 引用本文： | 刘新,尉艺,李文康,吴定桂,金伟,江和龙,徐华成,宋娜.鄱阳湖湿地溶解性有机质的光化学属性对水体光活性中间体(PPRIs)季节性变化的影响[J].湖泊科学,2024,36(3):807-816. |
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| 作者姓名： | 刘新 尉艺 李文康 吴定桂 金伟 江和龙 徐华成 宋娜 |
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| 作者单位： | 南京林业大学生态与环境学院,南京 210037;南京林业大学生态与环境学院,南京 210037;中国科学院南京地理与湖泊研究所,湖泊与环境国家重点实验室,南京 210008;浙江大学地球科学学院,浙江省地学大数据和地球深部资源重点实验室,杭州 310058;南京高科建设发展有限公司,南京 210038 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(42377258,51879256,5187091383)和江苏省揭榜挂帅双碳项目(BE2022305)联合资助。 |
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| 摘 要： | 湿地的水文和水化学在时空尺度上会呈现显著差异,进而会引发光化学反应的变化,光活性中间体(PPRIs)是水体间接光反应的产物,具有极强的氧化性,对水环境中有机物和污染物的归驱具有重要的影响,因此迫切需要探究湿地中PPRIs的产生过程。本研究通过捕获剂法监测了鄱阳湖湿地4个季节水体中3种PPRIs(1O2、·OH及3CDOM*)的产生速率和稳态浓度的变化,并通过紫外吸收光谱、三维荧光光谱、以及傅立叶变换离子回旋共振质谱等技术对水体中可溶性有机质(DOM)组分的化学特征进行分析,揭示了鄱阳湖湿地不同季节水体中的DOM的光化学反应特性及与PPRIs产生的相关性。结果发现:鄱阳湖夏季和秋季水体的pH值、溶解有机碳(DOC)浓度较高,相反,硝酸盐、亚硝酸盐浓度在夏季和秋季较低。夏季和秋季的DOM中芳香族化合物丰度较高,并且木质素丰度明显高于冬季和春季。不同季节鄱阳湖水体有色可溶性有机物产生能力依次为秋季>夏季>冬季>春季。夏季和秋季水体中1O2和·OH产生速率和稳态浓度显著高于春季和冬季水体。pH、DOC、E2/E3、脂类、蛋白类及木质素类与PPRIs产生速率展现出了良好的正相关关系,尤其是其中的DOC与木质素类组分;另外在三维荧光指标结果中,荧光指数(FI)和新鲜度指数(β/α)与PPRIs呈现负相关关系,证明FI值越低即DOM陆源性越高、非新生DOM比例越高,则PPRIs产生速率越高。综上,PPRIs的光化学产生与植物源DOM密切相关。与春季和冬季相比,夏季和秋季鄱阳湖水体的有机质高,而其中DOM组分中芳香族化合物丰度较高,主要来自陆生植物和土壤有机质,其有机质的腐殖化水平较高,而在春季和冬季水体有机质主要来自湖泊本身和微生物产生的有机质,属于内源。淹水植物残体降解过程释放的有机组分,对夏、秋季DOM的来源和组成有着极易被忽视的影响和作用,而其中光化学活性较强的有机组分如木质素是造成其PPRIs产率更高的主要原因。
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| 关 键 词： | 鄱阳湖湿地 可溶性有机质 光化学 光生活性中间体 季节变化 |
| 收稿时间： | 2023/3/6 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/11/23 0:00:00 |
Effect of photochemical properties of dissolved organic matter on seasonal variation of photoactive intermediates (PPRIs) in Lake Poyang wetland |
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| Liu Xin,Wei Yi,Li Wenkang,Wu Dinggui,Jin Wei,Jiang Helong,Xu Huacheng,Song Na.Effect of photochemical properties of dissolved organic matter on seasonal variation of photoactive intermediates (PPRIs) in Lake Poyang wetland[J].Journal of Lake Science,2024,36(3):807-816. |
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| Authors: | Liu Xin Wei Yi Li Wenkang Wu Dinggui Jin Wei Jiang Helong Xu Huacheng Song Na |
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| Institution: | College of Ecology and Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, P. R. China;College of Ecology and Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, P. R. China;State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, P. R. China;College of Earth Sciences, Zhejiang University, Zhejiang Provincial Key Laboratory of Geoscience Big Data and Deep Earth Resources, Hangzhou 310058, P. R. China;Nanjing Gaoke Construction Development Co. Ltd, Nanjing 210038, P. R. China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Lake Poyang wetland soluble organic matter photochemistry photoactive intermediates seasonal variation |
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