【摘 要】
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近岸水体低氧的发生是影响海洋生态系统健康的重要因素,也是海洋科学的研究热点,但目前对溶解有机物(DOM)动力学及其与低氧的关系还没有系统的研究。本研究于2017年5-8月在秦皇岛外邻近海域一个离岸断面每月调查一次DOM及其它辅助化学参数的分布,利用DOM浓度、有色溶解有机物(CDOM)吸收特性和荧光溶解有机物(FDOM)荧光特性对DOM的丰度、来源、组成及其与低氧的关系进行了研究。主要得到以下结论
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近岸水体低氧的发生是影响海洋生态系统健康的重要因素,也是海洋科学的研究热点,但目前对溶解有机物(DOM)动力学及其与低氧的关系还没有系统的研究。本研究于2017年5-8月在秦皇岛外邻近海域一个离岸断面每月调查一次DOM及其它辅助化学参数的分布,利用DOM浓度、有色溶解有机物(CDOM)吸收特性和荧光溶解有机物(FDOM)荧光特性对DOM的丰度、来源、组成及其与低氧的关系进行了研究。主要得到以下结论:(1)研究区域5-8月均存在水体层化;7月A3-A5站位爆发水华;8月A3-A5站位底层出现局部低氧,DO最低值达到2.55 mg L-1;伴随低氧现象的出现,这些站位pH<7.7;8月底层NH4-N浓度显著下降,NO3-N浓度急剧升高,说明硝化作用比较明显。即低氧与酸化现象的出现与水体层化、水华后期有机物的降解及硝化作用相关。(2)DOC浓度整体表现为逐月增加,然而水华季节DOC浓度并无显著增大,这可能是由于水华固碳主要以POC的形式存在且浮游植物释放的DOC易被细菌降解所致。DON整体趋势为逐月升高,然而其浓度在7月降低,说明水华物种以DON为主要氮源。(3)利用三维荧光光谱-平行因子分析(EEMs-PARAFAC)技术鉴别出DOM共有五类荧光组分:其中C1为海源类腐殖质组分,C2为陆源类腐殖质组分,并且C1与C2具有良好的相关性;C3、C4、C5为类蛋白质组分。调查期间整体荧光强度下降趋势,其中类腐殖质组分含量增加10%,类蛋白组分降低23.2%。(4)DOM中C:N比呈现逐月降低的趋势,到8月底层C:N比降低到7.50,因此8月DOM主要来自于光合作用以及POM降解产生;整体a330与DOC两者没有显著定量关系,表明DOM来源由陆源向海源的转变趋势。在8月底层DOC与a330显著相关,表明在8月底层二者有相似现场生产的源;从各种荧光峰强度看来,以类蛋白类组分为主。以上均说明DOM主要以自生来源为主。(5)5-8月a330相对增加(14.9%)比DOC的相对增加(12.8%)略大,说明自生来源对CDOM的贡献大于对无色DOM的贡献。而总体荧光含量呈现下降趋势,说明CDOM中更多生成了不能发射荧光的物质。(6)DO(pH)与DOM相关性均较差,说明DOM并不是DO(pH)变化的主要影响因素;8月SR急剧下降,特别是底层下降到1.40±0.04,说明在8月低氧形成时,CDOM分子量急剧升高,有可能在8月底层有机物降解新产生的CDOM总体性属于高分子物质或者是小分子物质被降解所致;而7、8月底层微生物活动旺盛,微生物消耗小分子物质,而大分子腐殖类物质不易被降解,故SUVA254值升高。即8月底层生成了高分子量、高芳香性的物质。
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