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《重庆大学》 2010年
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三峡库区消落区土壤溶解有机质荧光特征研究

杨艳  
【摘要】: 三峡库区消落区作为水陆衔接的过渡地带,具有敏感而脆弱的生态系统,可能引起一系列生态环境问题。土壤溶解有机质(DOM)可与痕量重金属离子相互作用,影响其在水陆界面的迁移转化、毒性和生物可利用性等。因此,关于消落区土壤中DOM的物理化学特性研究是其生态环境问题防控和治理的重要环节。本文选取开县消落区,通过对土壤DOM荧光光谱特征进行分析,得到以下结论: (1)土壤DOM的浸提采用冷冻干燥的土壤样品,浸提时间为16h, DOM样品采取4℃冷藏且避光的方法保存。 (2)消落区土壤DOM含有可见光区类腐殖质荧光峰A和紫外光区类腐殖质荧光峰C、长波处类色氨酸荧光峰B和短波处类色氨酸荧光峰D,仅在某些土壤中出现长波处类酪氨酸荧光峰E和短波处类酪氨酸荧光峰F。土壤DOM峰A、峰B、峰D、峰F位置变化范围较大,峰C、E位置无较大范围波动。对荧光峰强度分析发现,土壤腐殖质是消落区土壤DOM的主要来源,消落区土壤DOM中类腐殖质以大分子量的腐殖酸物质为主。 (3)对2009年1月~7月采集的消落区土样DOM分析发现,在研究时段内,DOM中类腐殖质荧光物质有所增加,类色氨酸和长波处类酪氨酸荧光物质有所减少,短波处类酪氨酸物质变化不大,这预示着消落区土壤被淹没后,对上覆水体释放类腐殖质物质的潜力较大。 (4)对沿小江流向的消落区土壤DOM的变化分析发现,峰A、峰C、峰D荧光强度变化趋势大致相同;峰B、峰E和峰F则无明显规律。对开县各镇消落区土壤DOM分析表明,各镇类腐殖质荧光强度变化趋势相同,荧光物质含量无明显差异;各镇类色氨酸、类酪氨酸荧光强度变化趋势不同,荧光物质含量存在明显的差异。对裸露区和淹没区土壤DOM荧光强度的比较发现,土壤周期性的淹没和裸露对DOM中的荧光峰C和峰D强度影响较大,裸露区土壤比淹没区含有更多DOM。 (5)荧光强度比值分析揭示消落区土壤污染尚不严重,且土壤DOM中至少含有两种类型的类腐殖质荧光基团和类蛋白荧光基团;类腐殖质荧光峰A与C之间具有较好的相关关系,类色氨酸荧光峰B与峰D之间的相关性较差,类酪氨酸荧光峰E与峰F存在一定的相关关系;而峰A与峰B、峰E之间均存在着一定的相关关系。各荧光峰与有机质之间存在着一定的相关关系。对DOM的HIX值分析发现,裸露区土壤DOM腐殖化程度较高、芳香性较大,土壤被周期性的淹没和裸露对DOM腐殖化程度有较大的影响。在研究时段内,消落区土壤DOM的腐殖化程度有所提高。 (6)消落区土壤中类腐殖质和类蛋白荧光物质是重金属Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的强有机配位体,且Cd (Ⅱ)、Pb(Ⅱ)与DOM中的富里酸结合能力强于与腐殖酸的能力;紫色土DOM中类腐殖质荧光物质与Pb(Ⅱ)结合的荧光基团的比例均大于与Cd(Ⅱ)结合的比例,预示着在紫色土中Pb(Ⅱ)较易随DOM发生迁移和转化; Cd(Ⅱ)易与沙质土DOM中类腐殖质荧光物质结合,Pb(Ⅱ)易与类蛋白荧光物质结合,预示着在沙质土中两者均易随DOM迁移或扩散到水环境中去;Cd (Ⅱ)、Pb(Ⅱ)与消落区沙质土DOM中类蛋白荧光物质结合的能力比与类腐殖质荧光物质的能力强。 论文研究成果可为研究三峡库区消落区土壤DOM特征及其迁移转化规律提供基础数据,为治理消落区生态和环境问题提供基础数据与理论依据。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X144

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