太湖“湖泛”水體有色可溶性有機物特征及來源研究獲進展

　　“湖泛”為高度富營養化水體中藻華在晴朗靜風湖灣或沿岸帶堆積死亡降解后引起的一系列諸如湖泊水色發黑、惡臭、極低溶解氧及水生生物大量死亡的現象。“湖泛”水體對水生態系統及人畜的危害已為國內外諸多學者所關注，如2007年無錫貢湖水廠取水口附近“湖泛”暴發，致使無錫市居民持續一周飲用水供水無法保障。有色可溶性有機物(chromophoric dissolved organic matter，CDOM)普遍存在于各類水體中，是溶解性有機物中能強烈吸收紫外光的部分。高濃度CDOM水體不僅酸臭刺鼻，而且含有較多致癌組分，能對人畜健康構成直接威脅。因而對天然水體，尤其是“湖泛”水體中CDOM的監測及CDOM來源的解譯顯得尤為重要。作為特殊的一類水體，“湖泛”水體中CDOM的來源可以分為內源藻死亡降解產生、湖底有機質釋放及外源河流輸入。CDOM是由腐殖酸、富里酸、脂類及多環芳烴等物質組成的一類復雜有機物。傳統的化學監測方法無法對其成分進行有效解譯，且費時費力。光譜吸收和三維熒光光譜技術操作簡單、獲取數據耗時短、價格低廉且能獲取大量CDOM組成結構等相關信息，是目前用以解譯CDOM來源及遷移轉化的上選方法。

　　 在國家重大科技專項“太湖‘湖泛’與水華災害應急處置技術研究及工程示范（2012ZX07101-010）”、國家杰出青年科學基金等項目聯合資助下，中國科學院南京地理與湖泊研究所張運林研究小組在太湖“湖泛”水體CDOM特征及來源組成解譯方面取得新進展。相關成果發表在Journal of Hazardous Materials(2015, 299: 222-230)上。

　　論文基于大量的野外CDOM實測數據及“湖泛”水體原位培養實驗，運用平行因子分析（parallel factor analysis, PARAFAC）等方法，首先解譯了2013年4-10月太湖西部沿岸帶、梅梁灣、竺山灣及貢湖灣等“湖泛”高發區域CDOM濃度及組成結構的演變過程。其次，對比了“湖泛”水體與正常水體中CDOM濃度及組成結構的差異。結合“湖泛”水體原位培養實驗，確定了“湖泛”水體CDOM藻源占主導的結論。野外監測表明，“湖泛”水體CDOM中類色氨酸及微生物作用的類腐殖酸熒光強度顯著高于正常水體，這與“湖泛”水體原位培養實驗中這兩類物質熒光強度顯著增高一致，均反映內源微生物作用對“湖泛”水體中CDOM的主要貢獻。CDOM光解速率及生物可利用性直接決定于CDOM的來源及組成結構，因而該研究對“湖泛”水體的治理和湖泊保護均具有一定的指導意義。