湖泊生态系统中溶解性有机物(dissolved organic matter,DOM)来源复杂,不同污染源输入差异显著,并深刻影响着湖泊物质循环与生态功能。以洞庭湖为研究对象,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱(Fourier transform ion cyclotron resonance m...湖泊生态系统中溶解性有机物(dissolved organic matter,DOM)来源复杂,不同污染源输入差异显著,并深刻影响着湖泊物质循环与生态功能。以洞庭湖为研究对象,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱(Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry,FT-ICR MS)分子表征技术,结合主成分分析(principal component analysis,PCA)-绝对主成分分数(absolute principal component scores,APCS)-多元线性回归(multiple linear regression,MLR)受体模型,定量解析湖区外源DOM的分子特征及贡献。结果表明:湖水DOM以CHO化合物为主,枯水期富含含硫化合物,丰水期含氮化合物比例较高;2个季节的DOM均以高度不饱和类化合物为主,且丰水期DOM的芳香性和稳定性更强;污染源DOM整体不饱和度和芳香性较高,难以降解;受体模型定量结果显示,外源对DOM的贡献顺序为农田水(37.7%)>污水(26.7%)>鱼塘水(18.3%)>未知来源(17.3%)。研究揭示了农业面源污染和生活污水是洞庭湖DOM的主要输入来源,可为湖泊DOM迁移转化机制解析和流域污染治理提供科学依据。展开更多
【目的】揭示西洞庭湖沉积物重金属的时空分布规律,阐明湖泊沉积物的重金属来源,探究绝对主成分-多元线性回归(absolute principal component score-multiple linear regression,APCS-MLR)模型在湖泊沉积物重金属来源解析中的适应性。...【目的】揭示西洞庭湖沉积物重金属的时空分布规律,阐明湖泊沉积物的重金属来源,探究绝对主成分-多元线性回归(absolute principal component score-multiple linear regression,APCS-MLR)模型在湖泊沉积物重金属来源解析中的适应性。【方法】采集沅江河口、湖泊近岸、湖泊远岸和湖泊中心的4个沉积柱共160个样本,对样本进行210Pb同位素定年和重金属含量分析,运用传统多元统计分析方法和APCS-MLR模型定量解析重金属的来源与绝对贡献率。【结果】从沅江河口到湖泊中心,As和Cd的平均含量逐步递减,Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的平均含量呈先减少后增加的趋势。在垂直方向上,重金属含量自沉积物表层向中层呈升高趋势,并随水深的增加出现相对一致的波动。从时序上看,沉积物重金属自然源的绝对贡献率呈下降趋势,人为源的绝对贡献率总体上升且超过自然源的绝对贡献率。其中,Cd的来源受人类活动影响最大,其人为源在沅江河口和湖泊中心的绝对贡献率分别为28.77%和69.35%。【结论】近百年来,人类活动对西洞庭湖沉积物重金属来源的绝对贡献率逐年上升,人类活动已经成为影响沉积物重金属含量最重要的因素。APCS-MLR模型能够简便、有效地应用于沉积物重金属来源的研究。展开更多
文摘湖泊生态系统中溶解性有机物(dissolved organic matter,DOM)来源复杂,不同污染源输入差异显著,并深刻影响着湖泊物质循环与生态功能。以洞庭湖为研究对象,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱(Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry,FT-ICR MS)分子表征技术,结合主成分分析(principal component analysis,PCA)-绝对主成分分数(absolute principal component scores,APCS)-多元线性回归(multiple linear regression,MLR)受体模型,定量解析湖区外源DOM的分子特征及贡献。结果表明:湖水DOM以CHO化合物为主,枯水期富含含硫化合物,丰水期含氮化合物比例较高;2个季节的DOM均以高度不饱和类化合物为主,且丰水期DOM的芳香性和稳定性更强;污染源DOM整体不饱和度和芳香性较高,难以降解;受体模型定量结果显示,外源对DOM的贡献顺序为农田水(37.7%)>污水(26.7%)>鱼塘水(18.3%)>未知来源(17.3%)。研究揭示了农业面源污染和生活污水是洞庭湖DOM的主要输入来源,可为湖泊DOM迁移转化机制解析和流域污染治理提供科学依据。
文摘【目的】揭示西洞庭湖沉积物重金属的时空分布规律,阐明湖泊沉积物的重金属来源,探究绝对主成分-多元线性回归(absolute principal component score-multiple linear regression,APCS-MLR)模型在湖泊沉积物重金属来源解析中的适应性。【方法】采集沅江河口、湖泊近岸、湖泊远岸和湖泊中心的4个沉积柱共160个样本,对样本进行210Pb同位素定年和重金属含量分析,运用传统多元统计分析方法和APCS-MLR模型定量解析重金属的来源与绝对贡献率。【结果】从沅江河口到湖泊中心,As和Cd的平均含量逐步递减,Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的平均含量呈先减少后增加的趋势。在垂直方向上,重金属含量自沉积物表层向中层呈升高趋势,并随水深的增加出现相对一致的波动。从时序上看,沉积物重金属自然源的绝对贡献率呈下降趋势,人为源的绝对贡献率总体上升且超过自然源的绝对贡献率。其中,Cd的来源受人类活动影响最大,其人为源在沅江河口和湖泊中心的绝对贡献率分别为28.77%和69.35%。【结论】近百年来,人类活动对西洞庭湖沉积物重金属来源的绝对贡献率逐年上升,人类活动已经成为影响沉积物重金属含量最重要的因素。APCS-MLR模型能够简便、有效地应用于沉积物重金属来源的研究。
