東北地理所在城市發(fā)展對(duì)溶解性有機(jī)物光學(xué)特性影響研究中取得新進(jìn)展
城市水體是城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的基本要素，具有重要的景觀價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速，工農(nóng)業(yè)發(fā)展及人類活動(dòng)干擾加劇，城市水體的承載力、水體污染及富營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題日益嚴(yán)峻，嚴(yán)重影響城市水體生態(tài)健康和流域居民的生活質(zhì)量。有色溶解性有機(jī)物（CDOM）是水體有機(jī)物中的重要組成部分，是水體生態(tài)系統(tǒng)的重要影響物質(zhì)。針對(duì)我國(guó)不同發(fā)達(dá)程度的城市水體開(kāi)展DOM濃度及組分的時(shí)空變化研究迫在眉睫，以期闡釋工農(nóng)業(yè)及人類活動(dòng)等城市擴(kuò)張發(fā)展對(duì)城市水體DOM的影響機(jī)制。
水體中的CDOM主要有外源和內(nèi)源兩個(gè)部分，外源輸入主要通過(guò)陸生植被降解后經(jīng)由河流進(jìn)入水體；內(nèi)源輸入主要通過(guò)浮游植物光學(xué)降解形成。目前，關(guān)于內(nèi)陸水體CDOM的研究多集中在內(nèi)陸湖泊和水庫(kù)中，對(duì)于城市水體CDOM研究非常有限，尤其是全國(guó)范圍的城市水體CDOM分布研究還鮮見(jiàn)報(bào)道。中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所水環(huán)境遙感學(xué)科組的科研人員歷經(jīng)3年時(shí)間，對(duì)分布在全國(guó)93個(gè)主要城市的436個(gè)城市水體進(jìn)行了野外調(diào)查采樣，利用紫外吸收技術(shù)和三維熒光光譜技術(shù)，對(duì)比探討了不同發(fā)達(dá)程度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)城市的CDOM組分及其主要來(lái)源。研究表明欠發(fā)達(dá)城市CDOM總熒光強(qiáng)度明顯高于發(fā)達(dá)城市的CDOM熒光總強(qiáng)度（圖1），類腐殖質(zhì)和類富里酸是城市水體CDOM熒光物質(zhì)的主要組成部分，并且隨著緯度的增加，城市水體CDOM類腐殖酸熒光強(qiáng)度顯著增加（圖2）。該研究表明城市水體CDOM的組分在發(fā)達(dá)程度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上均有顯著差異性，這對(duì)于今后分析內(nèi)陸水體在碳循環(huán)過(guò)程中的作用具有重要意義。
該研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊Journal of Hazardous Materials上，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所水環(huán)境遙感學(xué)科組特別研究助理尚盈辛為第一作者，宋開(kāi)山研究員為通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)計(jì)劃課題（2019YFC0409105）和國(guó)家自然科學(xué)基金（41730104，42071336, 42001311）等共同資助。
圖1 城市水體CDOM熒光強(qiáng)度a）發(fā)達(dá)程度b）主體產(chǎn)業(yè)
圖2 不同發(fā)達(dá)程度城市CDOM類腐殖酸熒光強(qiáng)度分布趨勢(shì)
Yingxin Shang, Kaishan Song*, Pierre-Andre Jacinthe, Zhidan Wen, Ying Zhao, Lili Lyu, Chong Fang, Sijia Li，Ge Liu, Junbin Hou, Ning Zhang. Fluorescence spectroscopy of CDOM in urbanized waters across gradients of development/industrialization of China,Journal of Hazardous Materials,2021,415:125630. DOi：10.1016/j.jhazmat.2021.125630
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