呂偉偉，姚昕, ，張保華

1. 聊城大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，山東 聊城 252059；2. 中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所/湖泊與環(huán)境國家重點實驗室，江蘇 南京 210008

水體顆粒有機(jī)物（particulate organic matter，POM）和溶解態(tài)有機(jī)物（dissolved organic matter，DOM）的形成、轉(zhuǎn)化、歸宿都伴隨著水體營養(yǎng)鹽的遷移、轉(zhuǎn)化和再生，是水生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)鹽生物地球化學(xué)循環(huán)的重要環(huán)節(jié)（Roulet et al.，2006；He et al.，2016a）。研究表明，藻類殘體、沉積物再懸浮等都可以為水體補(bǔ)充富含生物可利用性有機(jī)磷的POM，在較短時間內(nèi)即可被降解轉(zhuǎn)化為可被藻類直接利用的無機(jī)磷，并將其釋放到周圍水體中供藻類繼續(xù)生長（朱廣偉等，2005；晁建穎等，2011）。在淺水區(qū)，長期的太陽輻射能使大量的沉積物再懸浮POM快速轉(zhuǎn)化為DOM，暴露在陽光下超過24 h轉(zhuǎn)化率可達(dá)50%以上，連續(xù)照射幾天后轉(zhuǎn)化率甚至超過 70%（Mayer et al.，2009；Estapa et al.，2010）。因此，深入認(rèn)識水體中POM與DOM的來源及其組分差異，很可能成為揭示POM-DOM之間轉(zhuǎn)化機(jī)制的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)（Osburn et al.，2012）。

由于POM和DOM組成和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)有單個技術(shù)手段很難全部定量，導(dǎo)致很大一部分 POM和DOM的成分仍然未被確定（Kieber et al.，2006）。多手段聯(lián)合表征有機(jī)質(zhì)的來源、組成和結(jié)構(gòu)，是深入理解其轉(zhuǎn)化機(jī)制的關(guān)鍵步驟。

近年來發(fā)展起來的三維熒光光譜技術(shù)（threedimensional excitation-emission matrix fluorescence spectra，EEMs）結(jié)合平行因子分析法（parallel factor analysis，PARAFAC），可以用于鑒別相似水生生態(tài)環(huán)境中雖小但是有顯著影響的DOM組分，是理想的研究湖泊、河流以及海洋環(huán)境中DOM遷移轉(zhuǎn)化的方法（Zhang et al.，2009；Yamashita et al.，2010）。然而，盡管POM也包含熒光組分，但目前為止這些提取方法和熒光技術(shù)還沒有被廣泛用于POM的研究（Baker et al.，2007；Santin et al.，2009）。

Osburn et al.（2012）提出的 POM-DOM PARAFAC三維熒光聯(lián)合模型，可以同時對POM和DOM 兩種形態(tài)有機(jī)質(zhì)的熒光組分進(jìn)行解譯，為研究湖泊水體中OM特征及其來源提供了新的思路。He et al.（2016b）結(jié)合POM-DOM PARAFAC模型分析了韓國四大河流沉積物中溶解態(tài)有機(jī)質(zhì)和顆粒態(tài)有機(jī)質(zhì)的熒光特征及其來源差異。Larsen et al.（2015）運用該聯(lián)合模型對恢復(fù)和未恢復(fù)城市河流中有機(jī)沉積物的來源進(jìn)行了分析。然而，在中國內(nèi)陸湖泊，有關(guān)POM與DOM熒光組分及其來源差異等方面的研究仍處于起步階段，有必要進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。呂偉偉等（2018）利用 POM-DOM PARAFAC三維熒光聯(lián)合模型調(diào)查了夏季太湖顆粒態(tài)有機(jī)質(zhì)的熒光特征，但關(guān)于顆粒態(tài)有機(jī)質(zhì)熒光特征的季節(jié)演替及其與溶解態(tài)有機(jī)質(zhì)熒光特征的差異分析并不深入。本研究根據(jù)夏、冬季共2次采樣，結(jié)合POM-DOM PARAFAC三維熒光模型及地統(tǒng)計學(xué)法重點探討太湖夏、冬季節(jié)POM和DOM的熒光特征并對其可能來源進(jìn)行分析，為湖泊富營養(yǎng)化的治理和藍(lán)藻水華的控制提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與預(yù)處理

于2014年8月和2015年2月，分別在太湖的8個典型區(qū)域（竺山灣、梅梁灣、貢湖灣、胥口灣、東太湖、湖心區(qū)、西湖區(qū)和南太湖）進(jìn)行了采樣，共采集64個樣品（圖1），采樣點位為中科院太湖生態(tài)系統(tǒng)研究站的常規(guī)監(jiān)測點位，南、北部湖區(qū)參照周永強(qiáng)（Zhou et al.，2015）的方法，將湖區(qū)劃分為南、北部，北部湖區(qū)夏季易暴發(fā)藍(lán)藻水華，即藻型湖區(qū)；南部湖區(qū)為沉水植物所覆蓋，即草型湖區(qū)。每個采樣點分別采集表層（0.5 m）水樣5 L，置于預(yù)先經(jīng)10% HCl溶液浸泡、去離子水清洗及現(xiàn)場水潤洗的采樣瓶中，運回中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所實驗室，并置于-20 ℃冰箱中冷凍保存。水體溫度、水深、濁度等物理指標(biāo)均在采樣現(xiàn)場測定。POC與DOC質(zhì)量濃度（mg?L-1）及POM與DOM三維熒光光譜分析均在采樣結(jié)束后2～3 d內(nèi)完成分析。

1.2 樣品的測定

1.2.1 POM與DOM三維熒光光譜分析

共采集 5 L水樣，根據(jù)水體的渾濁程度取100～1000 mL水樣過濾到預(yù)先經(jīng) 450 ℃灼燒并稱重的0.7 μm的GF/F濾膜上，濾后水再用0.2 μm的微孔膜過濾測定DOM的三維熒光；濾膜上的POM熒光物質(zhì)于黑暗條件下用10 mL 0.1 mol?L-1NaOH振蕩24 h，再用HCl中和后調(diào)至pH值大于6，經(jīng)0.2 μm微孔膜過濾后的濾液用于測定POM的三維熒光；POM 三維熒光的測定參照 Osburn et al.（2012）的測定方法。

圖1 太湖水體采樣點分布示意Fig. 1 Distribution of the sampling sites in Lake Taihu

采用日立F-7000 FL分光光度計測定OM三維熒光光譜。三維熒光光譜掃描的激發(fā)和發(fā)射光譜范圍分別設(shè)定為 200～450 nm（間隔為 5 nm）和250～600 nm（間隔為1 nm），激發(fā)和發(fā)射光譜測定時的狹縫寬度均設(shè)定為5 nm。通過扣除加酸中和后的 NaOH三維熒光光譜矯正水的拉曼散射，利用0.01 mg?L-1硫酸奎寧進(jìn)行熒光定標(biāo)，并用吸光度校正三維熒光光譜的內(nèi)濾效應(yīng)（McKnight et al.，2011）。

EEM 是通過波譜形狀或波峰數(shù)量進(jìn)行組分個數(shù)和類別的假定，而PARAFAC法是通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計的方法把OM復(fù)雜的熒光數(shù)據(jù)矩陣分離成不同的組分，將所有點位的三維熒光數(shù)據(jù)組分解成3個線性項和1個殘留數(shù)組，它是基于三線性理論的一種方法（McKnight et al.，2011）。PARAFAC 法計算過程被稱為交替最小二乘（ALS）算法：（1）

式中，Xijk是第i個樣點再激發(fā)波長為k、發(fā)射波長為j處的熒光強(qiáng)度；aif是第i個樣點的第f次分析的含量；bjf和ckf分別是與第f次分析后激發(fā)波長為j、發(fā)射波長為k光譜的線性相關(guān)。eijk為系統(tǒng)殘差，是不受模型控制的變量。F為模型中選擇的組分因子數(shù)量。

本研究在MATLAB中使用DOMFluor工具箱運行PARAFAC模型，對樣點的三維熒光數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.2.2 半變異函數(shù)和普通克里金法

利用半變異函數(shù)γ(h)分析太湖各水質(zhì)參數(shù)在空間上的變異特征并區(qū)分結(jié)構(gòu)因素與隨機(jī)因素對POM和DOM空間變異特征的影響（車?yán)诘龋?017），其公式如下：（2）

式中，h為分隔兩水樣點的矢量，又叫步長；N(h)為相隔h的點對數(shù)；Z(xi)和Z(xi+h)分別為營養(yǎng)鹽在位置xi和xi+h處的實測值。

通過半變異函數(shù)和半方差圖可得到3個重要參數(shù)：塊金值、基臺值和變程值，分別用 C0、C0+C和a表示，可一定程度上揭示某參數(shù)的空間變異和相關(guān)性。塊金值和基臺值的比值C0/(C0+C)，又稱塊金系數(shù)，可以表示隨機(jī)性變異占總變異的大小，反映某參數(shù)的空間相關(guān)程度，當(dāng)值小于0.25時，表示有強(qiáng)烈空間相關(guān)性，變異性主要受結(jié)構(gòu)因素（湖泊水文狀況、湖泊底泥、土壤等）影響；當(dāng)值為0.25～0.75時，表明有中等程度空間相關(guān)性，變異性受結(jié)構(gòu)和隨機(jī)因素（圍網(wǎng)養(yǎng)殖、徑流注入、人工挖沙等人類活動）的共同作用；當(dāng)值大于0.75時，表明空間相關(guān)性較弱，變異性主要受隨機(jī)因素影響（彭景濤等，2012）。

普通克里金法（Ordinary Kriging）是建立在大量樣本的基礎(chǔ)上，通過分析樣本間的相關(guān)性，探索其分布規(guī)律，并進(jìn)行預(yù)測（車?yán)诘龋?017）。在賦權(quán)時，不僅考慮距離因素，還通過變異函數(shù)和結(jié)構(gòu)分析，考慮已知樣本點的空間分布及其與未知點的空間方位關(guān)系（王建民等，2013）。

1.2.3 其他水質(zhì)參數(shù)的測定

經(jīng)高溫（450 ℃）灼燒后的0.7 μm GF/F濾膜過濾水樣，濾后水經(jīng)1020型TOC儀測定DOC質(zhì)量濃度；留在濾膜上的顆粒物質(zhì)經(jīng)過冷凍干燥后稱重，減去原始濾膜重量，即為POM重量；將凍干后的濾膜用研缽磨碎后送至EA 3000元素分析儀測定 POC 質(zhì)量濃度（mg?L-1）。葉綠素 a（Chla）、化學(xué)需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）等水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)均來源于中國科學(xué)院太湖生態(tài)系統(tǒng)研究站，測定方法參照《湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范》（金相燦等，1990）。

1.3 繪圖及數(shù)據(jù)處理

采用ArcGIS 10.2軟件繪制參數(shù)空間分布圖與采樣點分布圖，均值、標(biāo)準(zhǔn)差及Pearson相關(guān)系數(shù)等采用SPSS 21.0軟件分析。相關(guān)分析用來檢測變量之間的關(guān)系；P＞0.05表示未達(dá)到顯著檢驗水平，0.01＜P＜0.05為顯著水平，P＜0.01為極顯著水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 太湖水體各水質(zhì)參數(shù)的時空分布特征

TN、TP、Chla、COD、POC和DOC等水質(zhì)參數(shù)的質(zhì)量濃度和分布分別見表 1和圖 2。夏季TP、Chla、COD和POC的變幅及其質(zhì)量濃度均大于冬季（P＜0.01），冬季 TN的變幅及其質(zhì)量濃度均大于夏季（P＜0.01），夏、冬季節(jié) DOC 質(zhì)量濃度及其變幅無顯著差異（P＞0.05）。夏、冬季節(jié)TN、TP、DOC和POC具有類似的空間異質(zhì)性，塊金系數(shù)均小于0.25，說明其均具有較小的空間異質(zhì)性，表現(xiàn)為強(qiáng)烈的空間自相關(guān)性，主要受結(jié)構(gòu)性因素的影響；夏、冬季節(jié) COD塊金系數(shù)均在 0.25～0.75之間，均具有中等的空間變異，說明變異性受結(jié)構(gòu)和隨機(jī)因素的雙重影響；夏季 Chla（塊金系數(shù)為0.54）具有中等程度的變異，同時受結(jié)構(gòu)和隨機(jī)因素的影響，而冬季 Chla（塊金系數(shù)為 0.14）表現(xiàn)為較小的空間異質(zhì)性，主要受結(jié)構(gòu)性因素的影響。從空間分布看，夏、冬季節(jié)TN、TP、COD、DOC和夏季Chla具有類似的分布模式，高值區(qū)均集中在竺山灣和大浦河河口區(qū)附近，這與以往的研究結(jié)果一致（Yao et al.，2011）；冬季Chla和POC高值區(qū)均集中在南太湖；夏季POC的高值區(qū)分布在西太湖。

表1 太湖各水質(zhì)參數(shù)質(zhì)量濃度Table 1 Contents of water quality parameters in Lake Taihu

圖2 太湖各理化因子的時空分布Fig. 2 Spatial-temporal distribution of water quality parameters in LakeTaihu

2.2 夏、冬季節(jié)太湖POM與DOM組分特征

太湖典型站點POM和DOM熒光特征見圖3。三維熒光圖譜顯示，POM和DOM共出現(xiàn)了7種類型熒光峰（圖3），包括C峰[可見光區(qū)類腐殖質(zhì)熒光峰值（Murphy et al.，2008）]、A峰[紫外光區(qū)的類腐殖質(zhì)熒光（Stedmon et al.，2005a）]、M峰[海源性類富里酸（Williams et al.，2010）]、B 峰[生物降解來源的類色氨酸（Kowalczuk et al.，2010）]、T峰[生物降解來源的類色氨酸（Stedmon et al.，2005b）]、D峰[生物降解來源的類酪氨酸（Karmer et al.，2004）]和1個未知熒光峰U峰（Cory et al.，2005）。

熒光峰位置是表征有機(jī)質(zhì)的重要指標(biāo)，熒光峰值出現(xiàn)的位置不同，暗示著有機(jī)質(zhì)的組分構(gòu)成不同（Wu et al.，2001）。夏、冬季節(jié)太湖典型站點三維熒光圖譜顯示（圖3），夏、冬季節(jié)DOM均發(fā)現(xiàn)了4類熒光峰（T、D、A和C峰），而夏、冬季節(jié)POM熒光峰類型存在明顯季節(jié)差異，夏季 POM 出現(xiàn) 6類熒光峰（B、D、M、C、A和未知熒光峰U峰），冬季POM出現(xiàn)5類熒光峰（T、D、M、C和A峰）。有研究表明，對于同一種熒光峰，其對應(yīng)激發(fā)波長越?。ㄋ{(lán)移），所含芳香性越弱，分子量越小，聚合度越低（傅平青等，2005）。夏季POM類酪氨酸熒光峰D峰激發(fā)波長為300 nm，出現(xiàn)明顯的“藍(lán)移”現(xiàn)象，說明夏季POM類酪氨酸熒光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成與其他季節(jié)有機(jī)質(zhì)之間存在差異，即夏季POM類酪氨酸熒光物質(zhì)的分子量、縮聚度和芳香度小于其他季節(jié)有機(jī)質(zhì)。

圖3 夏、冬季節(jié)太湖典型站點三維熒光圖譜Fig. 3 Examples of EEM fluorescence of typical sampling sites of Lake Taihu in Summer and Winter

平行因子分析法一般將有機(jī)質(zhì)組分分為兩大類：類蛋白質(zhì)物質(zhì)和類腐殖質(zhì)物質(zhì)（劉笑菡等，2012）。本研究將2014年8月和2015年2月采集的共68個POM和68個DOM三維熒光樣品數(shù)據(jù)全部導(dǎo)入PARAFAC模型中進(jìn)行計算，得到5種熒光組分（Component 1～Component 5，C1～C5）（圖4）。對比其他研究結(jié)果（Murphy et al.，2008；Williams et al.，2010；Kowalczuk et al.，2010），發(fā)現(xiàn)夏、冬季節(jié)太湖POM和DOM熒光組分亦主要有類蛋白質(zhì)熒光組分（類色氨酸熒光組分C1和C2、類酪氨酸熒光組分C5）和類腐殖質(zhì)熒光組分（海源性類富里酸組分C3和陸源類腐殖質(zhì)組分C4）兩大類。POM各熒光組分季節(jié)差異明顯，夏季POM以類酪氨酸C5p為主（圖5A），冬季以類腐殖質(zhì)C3p為主（圖5B）。POM各熒光組分具有明顯的空間差異（夏、冬季節(jié)POM的塊金系數(shù)分別為1和0.71），夏季各組分的高值區(qū)集中在竺山灣區(qū)域（圖5A），而冬季各組分的高值區(qū)主要分布在湖心區(qū)（圖5B）。與POM不同，DOM各組分的季節(jié)差異并不顯著，夏、冬季節(jié)DOM均以類蛋白組分C2d、C1d和C5d為主（相對含量C2d＞C1d＞C5d）（圖5C和圖5D）。夏季DOM具有中等程度的空間變異（變異系數(shù)為0.54），而冬季DOM空間變異程度較?。ㄗ儺愊禂?shù)為0.16），其高值區(qū)均分布在竺山灣區(qū)域（圖5C和圖5D）。

太湖生態(tài)類型多樣，存在著水環(huán)境差異比較顯著的藻型湖區(qū)（北部湖區(qū)）和草型湖區(qū)（南部湖區(qū)），其維持穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)的機(jī)理完全不同，水體中有機(jī)質(zhì)的組分特征也存在較大差異（Yao et al.，2014）。太湖藻型湖區(qū)夏季類色氨酸所占比重均值為（1.05%±0.47%），冬季均值為（21.58%±2.76%），草型湖區(qū)夏季類色氨酸所占比重均值為（0.06%±0.07%），冬季均值為(7.85%±1.57%），夏、冬季節(jié)太湖藻型湖區(qū) POM 類色氨酸組分（C1和C2）較草型湖區(qū)多（t=2.003，P=0.040；t=3.465，P=0.002），而DOM類色氨酸組分在不同類型湖區(qū)所占比重并無顯著差異（P＞0.05）。藻型湖區(qū)POM類色氨酸組分所占比重較高的原因是微生物對不同種類有機(jī)質(zhì)的降解速率不同，色氨酸的產(chǎn)生除了來源于大量微生物活動外，主要來源于多環(huán)芳烴或其相關(guān)物質(zhì)及其加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物（傅平青等，2004）。陳明華等（2014）采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)分析了太湖竺山灣多環(huán)芳烴的濃度，結(jié)果顯示竺山灣已受到一定程度的多環(huán)芳烴污染，多環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為61.2～2032.3 ng?g-1。近年來竺山灣、梅梁灣受到人為活動干擾，周圍水產(chǎn)養(yǎng)殖、生活污水及工廠生產(chǎn)廢水排放等增加了水體中該類污染物的含量，影響了POM中類色氨酸物質(zhì)的比重。

圖4 太湖POM和DOM各熒光組分Fig. 4 Spectral shapes of the five components identified by PARAFAC

圖5 夏、冬季節(jié)太湖天然有機(jī)質(zhì)總熒光強(qiáng)度及各組分貢獻(xiàn)率Fig. 5 Total fluorescence intensity and relative amount of five components of OM in Lake Taihu in Summer and Winter

2.3 POM和DOM可能來源途徑

湖泊OM的來源主要可分為陸源和生物源，也可分為外源和內(nèi)源。其中，陸源多來自流域土壤、森林或動植物殘體以及人類活動造成的有機(jī)質(zhì)的輸入，表現(xiàn)為類腐殖質(zhì)物質(zhì)占主要地位（Miller et al.，2010）。生物源則主要由沉水植物、藻類、細(xì)菌及微生物等的降解和分泌物產(chǎn)生，表現(xiàn)為類蛋白物質(zhì)占主要成分（Zhang et al.，2011）。

熒光指數(shù)和地統(tǒng)計中的塊金系數(shù)通常用來研究和表征物質(zhì)的來源（周楠等，2012；曹陽等，2013）。本研究中，夏季 DOM 熒光指數(shù) FI、BIX和 HIX 分別在 1.78～2.35、0.84～1.12 和 0.33～2.66之 間 ， 均 值 分 別 為 (1.92±0.02)、 (1.05±0.01)和(0.73±0.10)，這表明夏季 DOM 既有細(xì)菌和藻類的胞外釋放的內(nèi)源，也有徑流帶來的陸生植物和土壤有機(jī)質(zhì)的外源輸入；夏季DOM塊金系數(shù)為0.54，在 0.25～0.75之間，表明有中等程度空間相關(guān)性，變異性受結(jié)構(gòu)因素（湖泊水文狀況、湖泊底泥、土壤等）和隨機(jī)因素（圍網(wǎng)養(yǎng)殖、徑流注入、人工挖沙等人類活動）的共同作用。冬季DOM熒光指數(shù)FI、BIX 和 HIX 分別在 1.65～2.50、1.00～1.27 和0.23～0.93 之間，均值分別為(2.02±0.05)、(1.19±0.02)和(0.43±0.04)，整體表現(xiàn)出較強(qiáng)的自生源特征；其塊金系數(shù)為0.16，小于0.25，表示有強(qiáng)烈空間相關(guān)性，變異性主要受結(jié)構(gòu)因素影響，受人為影響較小。

夏季 POM 熒光指數(shù) FI、BIX和 HIX分別在1.57～3.38、0.12～1.45和 0.87～11.93之間，均值分別為(2.65±0.08)、(0.76±0.09)和(4.36±0.60)，說明夏季POM同時受內(nèi)源和外源的影響，但外源貢獻(xiàn)更為顯著；其塊金系數(shù)為1，大于0.75，表明空間相關(guān)性較弱，變異性主要受隨機(jī)因素影響。冬季POM熒光指數(shù) FI、BIX 和 HIX 分別在 1.64～2.16、1.06～1.35和 0.69～1.88 之間，均值分別為(1.82±0.03)、(1.18±0.02)和(1.28±0.10)，這表明冬季 POM 亦受內(nèi)源和外源輸入的共同影響；其塊金系數(shù)為0.71，在0.25～0.75之間，表明有中等程度空間相關(guān)性，變異性受結(jié)構(gòu)因素和隨機(jī)因素的共同作用。

2.4 關(guān)于未知熒光峰U峰的認(rèn)識

夏季太湖典型站點POM三維熒光圖譜及U峰位置圖分別見圖6和圖7。三維熒光圖譜顯示，未知熒光峰U峰出現(xiàn)在西部湖區(qū)、竺山灣、梅梁灣、胥口灣及南部湖區(qū)，而未出現(xiàn)在河口區(qū)、湖心區(qū)、貢湖灣及東太湖（圖6）。夏季POM三維熒光光譜特征表明，U峰熒光強(qiáng)度表現(xiàn)為由西北湖區(qū)向東太湖遞減的趨勢，其中熒光強(qiáng)度高值出現(xiàn)在西太湖（采樣點 20）（圖 7）；該空間分布模式與夏季太湖POC（圖2k）的分布模式類似，這可能暗示著未知熒光峰U峰與夏季POC具有相似的來源。

湖泊水體中 POC的來源包括內(nèi)源和外源，其中，內(nèi)源是水體中浮游植物光合作用的直接和間接產(chǎn)物，因此，內(nèi)源與浮游植物有密切關(guān)系（葉琳琳等，2017）。Pace et al.（2007）報道，在富營養(yǎng)化水體中浮游植物光合作用初級生產(chǎn)力對 POC的貢獻(xiàn)超過80%。另外，Gu et al.（2006）研究表明，浮游植物量與 POC顯著正相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，夏季太湖Chla與POC具有顯著正相關(guān)關(guān)系（r=0.952，P=0.001），表明POC以內(nèi)源來源為主。因此，未知熒光峰U峰可能與內(nèi)源產(chǎn)生有關(guān)。

圖7 夏季太湖顆粒態(tài)有機(jī)質(zhì)U峰位置示意Fig. 7 Distribution of peak U of POM in Lake Taihu in Summer

未知熒光峰 U峰最大激發(fā)波長和最大發(fā)射波長分別為430 nm和270 nm，這與10-乙基吖啶酮-2-磺酰氯（EASC）脂肪胺衍生物在乙腈溶液中的最大激發(fā)和發(fā)射波長（Em/Ex：430 nm/270 nm）一致（趙懷鑫等，2009）。You et al.（2009）運用EASC熒光試劑檢測環(huán)境水樣中游離脂肪胺時，亦發(fā)現(xiàn)脂肪胺衍生物的最佳檢測波長為 λem/λex=430 nm/270 nm。由此推測，未知熒光峰 U峰與脂肪族化合物有關(guān)；兩者之間具體的關(guān)系將會進(jìn)一步通過野外調(diào)查和室內(nèi)試驗研究進(jìn)行驗證。

圖6 夏季太湖顆粒態(tài)有機(jī)質(zhì)典型站點三維熒光圖譜Fig. 6 Examples of EEM fluorescence of typical sampling sites of POM in Lake Taihu in Summer

3 結(jié)論

（1）夏、冬季節(jié)太湖POM和DOM的熒光峰和熒光中心位置均存在顯著差異；POM組分比DOM更復(fù)雜。夏季太湖POM三維熒光圖譜中存在未知組分U峰（Em/Ex：430 nm/270 nm），推測其可能與脂肪族化合物有關(guān)，與內(nèi)源產(chǎn)生有關(guān)。

（2）夏季POM以組分C5為主，各熒光組分高值區(qū)均分布在竺山灣區(qū)域；冬季 POM 以組分 C3為主，各熒光組分高值區(qū)均集中在湖心區(qū)；而夏、冬季節(jié)DOM均以類蛋白組分C2、C1和C5為主，各熒光組分高值區(qū)均分布在竺山灣區(qū)域。

（3）綜合POM和DOM的熒光指數(shù)和塊金系數(shù)可知，冬季DOM整體表現(xiàn)出較強(qiáng)的自生源特征，夏季DOM、冬季POM、夏季POM均同時受內(nèi)源和外源的雙重影響，其中夏季POM受外源影響相對強(qiáng)烈。