有机质的产生和降解

技术路线图
目前进展情况


已经掌握紫外分光光度计、三维荧光光谱仪和液相 色谱-质谱仪的操作以及数据的导出和分析 POM提取；Fe2+浓度测量
六、创新方面
七、预期结果

完成毕业论文：了解蓝藻水华爆发过程有机 质产生及变化过程
进度安排：





2015.09---2015.12查阅文献、确定研究方向、准备开题； 2015.12---2016.02准备预实验； 2016.03---2016.6考察现场，选择实验地点，做好前期实验准备工作 2016.07---2016.10数据分析处理； 2017.11---2017.03撰写毕业论文； 2017.04---2017.05毕业论文修改、定稿； 2016.06论文总结工作，毕业论文审核、答辩
实验设计

设计实验围格
6号有底对照组 5号有底藻浓度
5m
4号有底藻浓度
5m
1号无底对照组
2号无底藻浓度
3号无底藻浓度
样品采集
0.3m
上层水
3.5 m
下层水
0.2m

此次实验采集水样分上下层取样，即每个围格都需要取其上下层水样，一 次采样为12种水样。每层水样都做一下处理；
样品采集

谢谢！
请各位老师指正！
现阶段研究方法

现阶段对于DOM的研究主要集中于对CDOM的研究， 表征的方法主要有紫外可见吸收光谱和三维荧光光 谱法
三维荧光光谱仪
紫外分光光度计
（一）紫外可见吸收光谱

紫外分光光度计测量CDOM的光谱吸收系数通常采用通 过GF/F过滤的水样在UV2401分光光度计下测定其吸光 度 , 然后根据 (1) 式进行计算得到各波长的吸收系数 。


科学问题
湖泊外源DOM的光化学降解规律与降解产物 有待进一步研究； 目前比较热门的运用三维荧光技术来分析 DOM,然而三维荧光的荧光特征不能够提供其 生物化学结构的明确信息和有机质组分的实际 浓度

本研究结果将有助于：


揭示溶解性有机质在蓝藻水华爆发过程中的作用以 及其在湖泊生态系统中的循环过程 通过荧光技术分析蓝藻爆发过程中有机质来源及变 化
蓝藻水华爆发过程有机质产生及变化研究
报告人：孙伟 指导老师：郑建伟副教授、杜瑛珣副研究员 单位：南京信息工程大学 南京地理与湖泊研究所 时间：2015.12.23
报告内容

研究背景和国内外研究进展 研究方法 实验设计 技术路线图 创新方面 预期结果
研究背景
Байду номын сангаас
我囯湖泊众多，绝大部分已富营养化，其中有部分蓝藻爆发或曾爆发。， 蓝藻的死亡分解伴随着大量溶解性有机质（DOM）的释放 DOM 在水环境中会影响水体的酸碱特性、营养物质的有效性和污染物质 的环境行为特性，如污染物质的毒性、迁移转化特性及生物可降解性等; 同时，对重金属元素和有机污染物在水环境中的迁移行为也具有重要影响。
国内外研究进展
国外
Stedmon和 Mmarkager通过藻类降解实验， 运用三维荧光分析法 追踪内源DOM 的生 成与降解，研究了在不同无机营养状态下浮 游植物对DOM的产生以及利用情况。
Murphy等的研究运用荧光分析法调查了不受淡水影响条件下， 远洋水体中海源与陆源有机物质，利用平行因子分析法分析后 得到沿 岸带和海域内ＤＯＭ 荧光物质至少有８种组 分：４～５ 种腐殖质类物质和３～５种蛋白质类物质。
国内

傅平青等利用荧光发射光谱、三维荧光光谱研究云贵高原 湖泊红枫湖和百花湖中的 DOM的组成、荧光光谱特性及其 在湖泊水体中的垂直分布情况（傅平青等，2007）。 张运林等利用三维荧光对太湖溶解性有机碳的来源也进行 了分析，并取得了丰富的研究成果（张云林等，2007）。 胡素征等通过测定 2014 年 2、3 月份长江口表层水中有色 溶解有机物(CDOM)吸收光谱及溶解有机碳(DOC)质量浓度， 探究了 CDOM 的来源及其与DOC的关系（胡素征等， 2015）。




（1）取原水样40ml装瓶，测总氮总磷（TN、TP） （2）取45ml原水样至Corning离心管加0.1mol/L的硝酸使得PH<2，测总金 属含量 （3）用事先蒸馏水浸泡1小时的0.45um的玻璃纤维膜过滤原水样直至很慢， 记录体积，滤膜保存2ml离心管，测叶绿素 （4）经0.45um过滤的水样装瓶，测溶解性氮磷和三氮一磷 （5）使用事先经过马弗炉烧过并称重的0.7GF/F膜过滤原水样，记录过滤 体积直至很慢，滤膜用锡箔纸包好后装入塑封袋，测总悬浮物（TSS）和 烧失量（LOI） （6）用没有称重的GF/F膜过滤原水样，记录过滤体积直至过滤很慢，滤 膜用锡箔纸包裹装入塑封袋，测POM （7）经过0.7umGF/F膜过滤的水样用30ml棕色瓶避光保存，测DOC （8）将经过0.7umGF/F过滤的水样用0.2um膜过滤，过滤后的水样用60ml 的棕色瓶避光保存，测有色溶解性有机质（CDOM） （9）将上述经过0.2um过滤的水，用50ml康宁管装好，测溶解性金属 （10）将上述经过0.2um滤膜过滤的水样取0.4ml，先后加入事先配好的 0.5ml的缓冲溶液和0.4ml菲啰嗪后用锡箔纸包好避光保存，测Fe2+
a (λ＇) = 2 . 303 D (λ)/ r （1）

基于250nm和365nm波长CDOM吸收系数的比值来估 算CDOM分子大小 , 其比值越小分子量则越大,CDOM分 子量的大小大致能反映腐质酸、富里酸在CDOM中的比 例 , 因为腐质酸的分子量一般较大 , 而富里酸则较小 , 因而CDOM分子量越 ,腐质酸的比例就越高。
（二）三维荧光光谱

三维荧光技术( 3DEEM) 能够获得激发波长和发射波长同时变 化时的荧光强度信息，能够对多组分复杂体系中荧光光谱(发 射/激发，Ex/Em) 重叠的对象进行光谱识别和表征，是一种 很有效的光谱指纹技术。
荧光指数 三 维 荧 光 谱 图 平 行 因 子 分 析 法 新鲜度指数 腐殖化指数 氧化还原指数 荧光强度比值