
第36卷,第8期 2016年8月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
基于三维荧光光谱结合平行因子分析对春季北黄海有色溶解有机物的研究
药怡良1.3,赵卫红1.2+,苗辉1
1.中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室,山东青岛266071
Vol. 36,No. 8,pp2532-2537
August,2016
2.青岛海洋科学与技术国家实验室,海洋生态与环境科学功能实验室,山东青岛266071 3.申国科学院大学,北京100049
摘要利用三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC),对我国春季北黄海海水样品的荧光光谱进行了研究和分析,结果表明,北黄海有色溶解有机物(CDOM)中的荧光溶解有机物(FDOM)可分为四个组分,其中两组为类腐殖荧光组分c1(260,315/425)和c2(295,355/490),两组为类蛋白荧光组分c3(275/ 310)和c4(230,290/345)。四个组分之间不同程度的线性相关性说明了它们同源相似性,类腐殖质两组分之间的相关性最高,类蛋白质两组分次之。四个荧光组分和总荧光强度在平面分布和垂直分布都呈现近岸高,远岸低的趋势,同时除去陆源输入影响,海洋自身的水团运动和生物活动也影响着北黄海CDOM的分布。聚类分析进一步说明了北黄海不同区域的总荧光强度分布特征,也体现了整体上CDOM的均一性。荧光指数FI、腐殖化指数HIX和生源指数BIX在一定程度上指示了北黄海CDOM的来源,说明近岸区域陆源的影响较大,而向海一侧则受生物活动的作用影响较大,此结论与前述荧光组分的分布规律吻合。
三维荧光光谱;平行因子分析;有色溶解有机物;北黄海
关键词
中图分类号:0657.3
引言
文献标识码:A
DOl: 10. 3964/j. issn. 10000593(2016)08-253206
1实验部分
海洋有色溶解有机物(CDOM)是溶解有机物中的重要组成部分,也是全球碳循环中的重要一环,因而对CDOM的组成、结构和来源进行研究具有重要价值和意义,三维荧光光谱技术(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)是目前对水体中的荧光溶解有机物(FDOM)进行研究,从而间接研究有色溶解有机物(CDOM)的重要方法,具有易识别,无污染,准确高效的明显优点,因而也被广大学者应用于湖泊、河流、海湾、大洋等不同天然水体的调查研究中。北黄海是山东半岛,辽东半岛和朝鲜半岛之间的半封闭海域,海域面积约为8万多km,平均水深40m,沿海分布着众多经济发达城市,有鹏绿江等河流汇人,属我国近海,对此海域进行的CDOM的研究目前仍然较少,因而本研究对深人了解该
水域有机物生物地球化学循环具有重要意义收稿日期:2015-06-23,修订日期:2015-10-12
1.1样品预处理
样品采集于2007年4月22日一5月5日北黄海春季航次,范围在120°—124°E,37°—40°N之间,站位如图1所示。用Niscon采水器采集各站位0m层、10m层和底层水样,经WhatmanGF/F滤膜=0.25mm过滤,封装于60mL的棕色玻璃瓶中,依次编号且冷冻保存。GF/F膜和棕色玻璃
瓶均在450℃下预灼烧4h, 1.2三维荧光光谱的测定
使用日立F-4500型荧光分光光度计对Milli-Q超纯水和
海水样品进行测定,配1cm名英比色池;微发波长范围在 200~500nm,发射波长范围为250~650nm,步长均为5
nm,其他参数设定参考文献[3]。 1.3数据预处理
以Milli-Q超纯水的三维荧光光谱作为空白对照,各个样品扣除空白以去除拉曼散射。把数据控制在E,十10
基金项目:国家基金委-山东省联合基金项目(U1406403),国家自然科学基金项目(41276118)资助
作者简介:药恰良,女,1984年生,中国科学院海洋研究所研究生
≥通讯联系人
e-mail: whzhao@qdio, ac, cn
e-mail : yaoyiliang04@163. com