太湖“湖泛”水体有色可溶性有机物特征及来源研究获进展

　　“湖泛”为高度富营养化水体中藻华在晴朗静风湖湾或沿岸带堆积死亡降解后引起的一系列诸如湖泊水色发黑、恶臭、极低溶解氧及水生生物大量死亡的现象。“湖泛”水体对水生态系统及人畜的危害已为国内外诸多学者所关注，如2007年无锡贡湖水厂取水口附近“湖泛”暴发，致使无锡市居民持续一周饮用水供水无法保障。有色可溶性有机物(chromophoric dissolved organic matter，CDOM)普遍存在于各类水体中，是溶解性有机物中能强烈吸收紫外光的部分。高浓度CDOM水体不仅酸臭刺鼻，而且含有较多致癌组分，能对人畜健康构成直接威胁。因而对天然水体，尤其是“湖泛”水体中CDOM的监测及CDOM来源的解译显得尤为重要。作为特殊的一类水体，“湖泛”水体中CDOM的来源可以分为内源藻死亡降解产生、湖底有机质释放及外源河流输入。CDOM是由腐殖酸、富里酸、脂类及多环芳烃等物质组成的一类复杂有机物。传统的化学监测方法无法对其成分进行有效解译，且费时费力。光谱吸收和三维荧光光谱技术操作简单、获取数据耗时短、价格低廉且能获取大量CDOM组成结构等相关信息，是目前用以解译CDOM来源及迁移转化的上选方法。

　　 在国家重大科技专项“太湖‘湖泛’与水华灾害应急处置技术研究及工程示范（2012ZX07101-010）”、国家杰出青年科学基金等项目联合资助下，中国科学院南京地理与湖泊研究所张运林研究小组在太湖“湖泛”水体CDOM特征及来源组成解译方面取得新进展。相关成果发表在Journal of Hazardous Materials(2015, 299: 222-230)上。

　　论文基于大量的野外CDOM实测数据及“湖泛”水体原位培养实验，运用平行因子分析（parallel factor analysis, PARAFAC）等方法，首先解译了2013年4-10月太湖西部沿岸带、梅梁湾、竺山湾及贡湖湾等“湖泛”高发区域CDOM浓度及组成结构的演变过程。其次，对比了“湖泛”水体与正常水体中CDOM浓度及组成结构的差异。结合“湖泛”水体原位培养实验，确定了“湖泛”水体CDOM藻源占主导的结论。野外监测表明，“湖泛”水体CDOM中类色氨酸及微生物作用的类腐殖酸荧光强度显著高于正常水体，这与“湖泛”水体原位培养实验中这两类物质荧光强度显著增高一致，均反映内源微生物作用对“湖泛”水体中CDOM的主要贡献。CDOM光解速率及生物可利用性直接决定于CDOM的来源及组成结构，因而该研究对“湖泛”水体的治理和湖泊保护均具有一定的指导意义。