关键词:
淡水养殖池塘
光辐照强度
溶解性有机质
光敏活性中间体
光化学行为
摘要:
淡水养殖池塘溶解性有机质(DOM)的光化学过程具有重要的环境效应,其具体过程尚不清楚。本文利用光谱和分子探针技术探究太湖流域2个典型淡水养殖池塘(中华绒螯蟹塘和克氏原鳌虾塘)DOM在不同光辐照强度下的光化学行为。通过紫外吸收光谱和三维荧光光谱技术揭示了养殖池塘DOM组分性质随光辐照时间的变化过程,分子探针技术定量DOM光化学过程产生的光敏活性中间体(PPRIs)——^(3)DOM^(*)、^(1)O_(2)和·OH的生成速率、稳态浓度和量子产率。结果表明,淡水养殖池塘DOM可分离出2个类腐殖质组分(C1和C2)和1个类蛋白组分(C3),淡水养殖池塘DOM腐殖化程度低,强自生源特征明显,兼具陆源与内源属性。中华绒螯蟹塘溶解性有机碳浓度和富营养化程度以及DOM各荧光组分强度均高于克氏原鳌虾塘。淡水养殖池塘DOM的组分性质在不同光辐照强度下的变化存在差异。低光辐照强度下,DOM各组分性质均无明显变化,但高光辐照强度下,淡水养殖池塘DOM的荧光强度、分子量、芳香性和疏水性随辐照时间的增加而下降。中华绒螯蟹塘DOM中C1、C2和C3荧光组分的光降解速率分别为0.014、0.007和0.021 h^(-1),均高于克氏原鳌虾塘DOM对应组分光降解速率(0.012、0.004和0.02 h^(-1)),C3组分占比小但表现出更强的光化学活性。PPRIs的生成潜能随着光辐照强度的增加而增加,中华绒螯蟹塘DOM在高光辐照强度下^(3)DOM^(*)、^(1)O_(2)和·OH生成速率分别为1.41×10^(-8)、1.32×10^(-8)和5.52×10^(-12) mol/(L·s),高于克氏原鳌虾塘DOM对应PPRIs的生成速率(9.77×10^(-9)、6.34×10^(-9)和2.50×10^(-12) mol/(L·s))。本研究为丰富淡水养殖池塘DOM环境行为机制和防控养殖池塘有机污染物提供理论支撑。