“编者在24年7月10日文献情报中关注到河北科技大学环境科学与工程学院周石磊课题组总结分析了2021-2023年河北省降雪DOM时空分布特征、来源及环境指示，特邀请该团队为本公众号撰写了研究亮点，希望该研究成果能给关注者启发，从中获得灵感，促进天然有机质研究工作的开展。”
导读
降雪是北方地区冬季主要的湿沉降形式，它不仅对有机颗粒具有很强的吸附能力，而且会将大气中的有机物转移到陆地上。河北省地域辽阔，人口众多，空气污染较为严重。尤其冬季采暖期开始的时候，化石燃料的燃烧明显增加，导致空气中各种有机污染物浓度增加。因此，河北省冬季湿沉降的污染风险高于其他季节，而且过高的溶解性有机物（DOM）浓度会对水生生态系统造成威胁。在本研究中，我们利用三维荧光光谱和紫外可见光谱研究了 2021 - 2023 年河北省降雪的DOM 组成和荧光特征。利用后向轨迹分析了 DOM 的来源。重点探究了河北省DOM组成的时空差异、DOM与融雪水质的关系、DOM 来源分析以及DOM的光谱特性。该研究对了解降雪在碳循环和环境指示中的作用具有重要意义。
研究结果表明，河北省降雪中DOM以类蛋白为主，整体呈现强自生源特性。平行因子法分析出4种DOM组分（图1），其中C1为类腐殖质，C2、C3和C4为类蛋白。类蛋白(C2+C3+C4)约占总数的61.08%。三年中，2021年腐殖质物质最高，类蛋白物质占比最低，2022年相反。区域积分法分析结果为，P3、P5为类腐殖质，P1、P2和P4为类蛋白。蛋白组分(P1+P2+P4)主要组分，在2021-2023年分别为82.75%、85.73%和84.80%。指数分析如下（图1a，e），2021-2023年的E2/E3和SR表现出显著差异（P<0.01），2023年两者最低（2.45±0.60和0.67±0.03），表明2023年积雪中DOM的分子量最高。E3/E4的结果为2023年最低，表明2023年降雪期间DOM的腐殖化程度最高。三年降雪的FI＞1.9，BIX平均指数约为1.1， HIX＜4，均表明了降雪DOM都具有强自生源特征。
▲图1 河北省降雪中DOM的光谱特征指数、荧光成分及分布特征。（来源：ScienceDirect）
▲图2 河北省2021-2023年降雪DOM组分、光学指数与环境因子相关性分析。（来源：ScienceDirect）
▲图3 典型降雪的后向轨迹模型。（来源：ScienceDirect）
上述研究以“Temporal-spatial distribution characteristics, source, and environmental indication of snowfall DOM from 2021 to 2023 using spectroscopy and backward trajectory analysis in Hebei Province, North China”为题在线发表于国际SCI期刊《Journal of Environmental Chemical Engineering》。河北科技大学环境科学与工程学院2022级硕士研究生底怡玲为论文第一作者，周石磊副教授为论文通讯作者。
[1] Wu C, Zhao Y, Geng Y, S et al. Characterizing the regional distribution, interaction with microorganisms, and sources of dissolved organic matter for summer rainfall: insights from spectroscopy, community structure, and back-trajectory analyses[J]. Science of the Total Environment, 2024, 92: 172086
[2] Zhang T, Chen Z, Zhang Z, et al. Spatial and temporal dynamic response of abundant and rare aerobic denitrifying bacteria to dissolved organic matter in natural water: A case study of Lake Baiyangdian, China[J]. Environmental Research, 2023, 224: 115524.
[3] Zhang Z, Meng J, Chen Z, et al. Response of dissolved organic matter to thermal stratification and environmental indication: The case of Gangnan Reservoir[J]. Science of The Total Environment, 2023, 868: 161615.
联系作者:
底怡玲，2022级硕士研究生，河北科技大学，Email：diyiling@126.com
周石磊，副教授，河北科技大学，Email：ZSLZhouShilei@126.com
扩展阅读
本文编辑：张兆媛
本文审订：何伟
| 版权申明：本公众号为非盈利性新媒体，所刊载文章版权属于原作者及相关出版商所有，如发生侵权行为，请及时与公众号编辑联系，我们会与原作者、相关出版机构协商解决。 |
更多信息关注“天然有机质研究情报”。
