环境科学研究  2017, Vol. 30 Issue (6): 884-891  DOI: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.02.21

引用本文  

席银, 赵海超, 王圣瑞, 等. 覆盖金属氧化物对湖泊沉积物溶解性有机质特征的影响[J]. 环境科学研究, 2017, 30(6): 884-891.
XI Yin, ZHAO Haichao, WANG Shengrui, et al. Dissolved Organic Matter Characteristics Affected by Covering Metal Oxides on Surface of Lake Sediment[J]. Research of Environmental Sciences, 2017, 30(6): 884-891.

基金项目

国家自然科学基金项目(U1202235,41503113);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07105-004)

责任作者

王圣瑞(1972-), 男, 内蒙古呼和浩特人, 研究员, 博士, 博导, 主要从事湖泊富营养化机理与控制技术研究, wangsr@craes.org.cn

作者简介

席银(1991-), 男, 湖北宜昌人, xiyin2016@163.com

文章历史

收稿日期:2016-10-12
修订日期:2017-03-09
覆盖金属氧化物对湖泊沉积物溶解性有机质特征的影响
席银1,2 , 赵海超4 , 王圣瑞1,2,3 , 肖尚斌1 , 张莉2 , 李艳平2 , 李文章1,2     
1. 三峡大学水利与环境学院, 湖北 宜昌 443002;
2. 中国环境科学研究院湖泊创新基地, 湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室, 北京 100012;
3. 北京师范大学水科学研究院, 北京 100875;
4. 河北北方学院农林科技学院, 河北张家口 075131
摘要:为揭示不同金属氧化物对湖泊沉积物DOM(溶解性有机质)影响机制,通过室内模拟试验,在沉积物表层分别覆盖Fe、Al、Mn氧化物及湖沙后培养1 a,并利用三维荧光和紫外光谱方法进行表征.结果表明:① 覆盖Al、Fe、Mn氧化物和湖沙主要降低了0~3 cm沉积物的w(DOC),降幅分别为8.61%、6.27%、22.38%和0.44%. ② 沉积物中DOM的类络氨酸峰(peak B1)和类色氨酸峰(peak T2)均产生较大变化.其中三种氧化物均显著降低了上层沉积物中DOM的peak T2,使底层DOM的peakT2显著增加. Mn氧化物使DOM的peak B1降低,Fe和Al氧化物使DOM的peak B1增加,湖沙则使两类峰均降低. ③ 覆盖金属氧化物改变了沉积物DOM结构特征,其中覆盖Fe氧化物增强了其芳香性,而覆盖Mn氧化物和Al氧化却降低其芳香性,但三者均使DOM腐质化程度及官能团数量增加,并使FI(Fluorescence Index,荧光指数)增大,表明DOM向生物源转化.研究显示,沉积物表层覆盖金属氧化物影响了沉积物中DOM迁移和转化,并促进了其降解,导致其分子量和腐殖化程度增加.
关键词金属氧化物    沉积物    溶解性有机质    三维荧光光谱    紫外光谱    
Dissolved Organic Matter Characteristics Affected by Covering Metal Oxides on Surface of Lake Sediment
XI Yin1,2 , ZHAO Haichao4 , WANG Shengrui1,2,3 , XIAO Shangbin1 , ZHANG Li2 , LI Yanping2 , LI Wenzhang1,2     
1. China Three Gorges University, College of Hydraulic & Environmental Engineering, Yichang 443002, China;
2. National Engineering Laboratory for Lake Water Pollution Control and Ecological Restoration Technology, Research Center of Lake Eco-Environment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China;
3. College of Water Sciences, Beijing Normal University, Beijing 100875, China;
4. Department of Agricultural Science, Hebei North University, Zhangjiakou 075131, China
Abstract: Indoor simulation experiments covering sediment surfaces with iron, aluminum, manganese oxide and lake sand for a year were conducted to investigate the impact mechanism of metal oxidex on sediment dissolved organic matter (DOM) by three dimensional fluorescence spectrum and ultraviolet-visible spectrum. The obtained results showed that:(1) the sediment DOC content of 0-3 cm depth decreased by 8.61%, 6.27%, 22.38% and 0.44% in the samples covered with Al, Fe, Mn oxide and lake sand, respectively. (2) The tyrosine peak (peak B1) and tryptophan peak (peak T2) in the sediment DOM varied greatly. Three oxides significantly reduced the peak T2 of the surface sediments DOM, and significantly increased the peak T2 of the underlying DOM; the Mn oxide reduced the peak B1 of the DOM, and the Fe and Al oxides increased the peak B1 of the DOM. The two peak types decreased by covering with lake sand. (3) The coverage by metal oxides changed the structure of sediment DOM, whereas the coverage of Fe oxides enhanced its aroma, while covering with manganese oxides and aluminum oxide reduced its fragrance. However, the three oxides increased the degree of DOM and the number of functional groups, increased FI value and promoted the DOM transformation to biological sources. The results showed that the sediment surface covered with metal oxides affected the sediment DOM migration and transformation, and promoted its degradation, resulting in increments of molecular weight and humification degree.
Keywords: metal oxides    sediment    dissolved organic matter    three-dimensional fluorescence spectroscopy    UV spectrum    

沉积物中DOM(dissolved organic matter,溶解性有机质)是指沉积物中能被水溶液或稀盐溶液提取出来且能通过0.45 μm膜的有机质. DOM是一种富含芳香性和脂质类、分子量非均匀的混合物,含羟基、羧基、羰基等活性基团[1].沉积物中DOM主要来源于流域内迁移、沉积的生物残体和湖内微生物及其分泌物,其占沉积物总有机质的比例较低,但是最为活跃的组分,几乎参与所有生物化学过程,对沉积物内营养物质迁移转化具有举足轻重的作用[2-3].矿物对DOM的吸附是天然有机质在沉积物中稳定保持的重要机制[4].金属氧化物在沉积物中广泛存在,因其粒径较小、比表面积大、有一定的电荷点位而具有高界面反应特性,对沉积物有机质生物地球化学过程有重要影响[5].

金属氧化物对DOM的影响为多种方式共同作用[6-7].胡敏酸、富里酸等主要是形成胶膜黏附于铁、铝氧化物等无机物内外表面形成复合体,达到一定临界值时趋于稳定[8].腐殖酸能与金属氧化物矿物表面羟基或与铁离子发生配位反应而吸附在氧化铁及其水化物的表面[9]. Gauthier等[10]研究发现,金属离子与DOM的络合反应会改变DOM分子的芳香性,也会影响DOM与阴离子态物质之间的络合程度与强度. DOM的活性基团可以与Fe、Al、Mn等金属离子螯合,从而形成大分子物质[11].金属矿物与DOM作用过程对沉积物氮磷释放也有较大影响[12],进而影响沉积物中营养盐的迁移.因此金属氧化物对湖泊沉积物中DOM地球化学循环具有重要意义,但金属氧化物对沉积物中DOM含量、腐殖化程度及分子量大小的影响研究鲜有报道.

洱海位于云南省大理白族自治州,是我国代表性高原湖泊之一.近年来洱海水质处于富营养化初级阶段,随着水生植物的退化沉积物有机质含量较高,有机质对湖泊富营养化的影响逐步加大,特别是水体DOM对湖泊富营养化进程影响较大.三维荧光光谱和紫外全波长扫描光谱作为研究DOM的常用手段[13],其可以从分子水平上分析DOM特征,判断DOM的主要组分和各组分相对含量[14],通过光谱特征指数表征DOM腐殖化程度、取代基复杂程度和芳香性等信息[15],能揭示沉积物中金属氧化物与DOM作用机制.该研究运用在沉积物表层覆盖金属氧化物的室内模拟试验,运用紫外光谱和三维荧光光谱分析沉积物中DOM荧光特征,揭示添加金属氧化物对沉积物中DOM影响机制,以期为湖泊富营养化控制技术提供理论依据.

1 材料与方法 1.1 试验设计

利用彼得森采样器采集沙坪湾(25°56′8.27″N、100°5′57.50″E)表层(10 cm)沉积物〔其w(TN)、w(TP)、w(DOC)分别为(4 849±180)(974±48)(1 500±60) mg/kg,w(TOM)为(57.64±4.61) g/kg〕,筛除杂质混匀后分别置于自制的培养箱(高25 cm、直径15 cm)中,沉积物厚度为10 cm.设氧化铁(Fe组)、氧化铝(Al组)和氧化锰(Mn组)颗粒物三个金属氧化物处理;为研究覆盖颗粒物对沉积物物理因子的影响,另设置覆盖湖沙颗粒(沙组)作为对比,同时以不覆盖组(对照组)为对照.筛取四种颗粒物(粒径2~4 mm),分别在培养箱沉积物表层均匀覆盖一层颗粒物1 600 g(厚度为0.8~1.7 mm),每组2次重复,加去离子水2 L,取样后及时补水并定期补水维持培养箱内水深,稳定连续培养1 a后,将沉积物按0~3、3~6、6~10 cm分为上、中、底层,筛除(2 mm筛)未降解覆盖物,回收率为95%~100%,冷冻干燥测定各项指标.每个指标测定做三次平行.同时取上覆水测定其ρ(TP)和ρ(SRP)(SRP为溶解性活性磷).

1.2 试验方法

沉积物中DOM提取:取3 g过1.149 mm筛的沉积物样品于50 mL离心管中,加Milli-Q(Millipore,18.25 MΩ·cm)超纯水〔V(水):m(土)=10:1〕,恒温振荡(25 ℃、220 r/min)24 h,10 000 r/min离心10 min,上清液过0.45 μm的玻璃纤维膜((GF/F,Whatman,UK,预先于450 ℃灼烧5 h))后,收集滤液在4 ℃下冷藏,备用.

沉积物中w(DOC)采用TOC-VCPH分析仪(岛津,日本)高温燃烧法测定,标准溶液为1 000 mg邻苯二甲酸氢钾溶液稀释.沉积物中DOM的三维荧光光谱和紫外-可见吸收光谱分析前,为避免淬灭效应和浓度效应,稀释样品直至ρ(DOC)低于5 mg/L[16].

沉积物中DOM紫外-可见吸收光谱利用Varian UV-Vis spectrophotometer DR 5000(哈希,美国)测定.扫描波长范围为200~900 nm,步长为1 nm,以Milli-Q超纯水为参比,中速扫描,自动扣除空白.

沉积物中DOM的三维荧光光谱利用Hitachi F-7000型荧光光谱分析仪(日立,日本)扫描.激发光源为150 W氙弧灯,PMT电压为400 V,信噪比>110,响应时间为自动.带通(Bandpass):λEx(激发波长)为5 nm,λEm(发射波长)为5 nm.扫描速度为2 400 nm/min;扫描光谱进行仪器自动校正.扫描波长范围:λEx为200~450 nm,λEm为250~600 nm.测定前保持温度恒定〔恒温水浴(20±1)℃〕;以Milli-Q超纯水做空白;试验过程中每隔一定时间利用超纯水的拉曼光谱强度监控荧光仪的稳定性,没有发现明显的仪器误差.

1.3 数据分析

试验数据采用Excel 2010进行统计分析;SR(光谱斜率)为通过Origin 9.0进行非线性拟合的比值,紫外吸收光谱和三维荧光光谱均采用Origin 9.0处理.

2 结果 2.1 覆盖金属氧化物对湖泊沉积物中w(DOM)影响

沉积物中w(DOC)可以表征沉积物中w(DOM)[17],各组沉积物中w(DOC)变化如图 1所示.各组沉积物中w(DOC)平均值在1 479.67~1 148.57 mg/kg之间,总体大小顺序为对照组>Fe组>Al组>湖沙组>Mn组.上层沉积物中,Fe组、Al组、Mn组、湖沙组与对照组相比w(DOC)分别减少了2.96%、6.23%、28.96%和0.44%;Fe组、Al组和Mn组与湖沙组相比w(DOC)分别减少了2.53%、5.81%和28.64%.中层沉积物中,Fe组、Al组、Mn组和湖沙组与对照组相比w(DOC)分别减少了8.60%、1.30%、18.65%和16.07%;Fe组、Al组、Mn组与湖沙组相比w(DOC)分别增加了8.90%、17.59%和-3.07%.底层沉积物中,Fe组、Al组、Mn组和湖沙组与对照相比w(DOC)分别减少了6.81%、17.80%、20.42%和32.51%;Fe组、Al组、Mn组与湖沙组相比w(DOC)分别增加了38.08%、21.79%和17.91%.可见,覆盖不同颗粒物能够使沉积物中w(DOM)降低,但金属氧化物与湖沙相比,湖沙组上层沉积物中w(DOM)高于金属氧化物,而底层沉积物中w(DOM)低于金属氧化物,并且比Mn组上层增幅较大,比Fe组底层降幅较大.覆盖颗粒物能够增加沉积物-水界面孔隙度,促进O2向沉积物中扩散,有利于沉积物中DOM降解,因此覆盖颗粒物均降低沉积物中w(DOM).金属氧化物颗粒与湖沙相比,Fe、Al、Mn氧化物及其溶解形成的金属离子能够与DOM产生化学耦合作用[6-10],进而影响DOM含量,特别是DOM与Fe离子发生配位反应形成大分子[9, 11],向下迁移,因此Fe组w(DOM)随着沉积物深度的增加呈上升趋势.

图 1 覆盖不同金属氧化物培养后沉积物中w(DOC) Figure 1 After covering different metal oxide culture sediment DOC content
2.2 覆盖金属氧化物对湖泊沉积物中DOM三维荧光光谱特征影响

根据沉积物中DOM的荧光峰位置可以判断DOM组分的大致类别[17].各处理沉积物中DOM均出现2个荧光峰(见图 2). peak B1(λEx/λEm=265~270 nm/300~320 nm)为高激发态类络氨酸,peak T2(λEx/λEm=225~235 nm/340~345 nm)为低激发态类色氨酸,与微生物降解产生的自由分子或是结合氨基酸有关,主要来源于微生物和浮游植物等残体分解及微生物分泌的胞外酶,与试验培养中无外源输入一致[18-19].

注:图例为荧光峰峰强. 图 2 覆盖金属氧化物的沉积物中DOM三维荧光光谱 Figure 2 Three-dimensional fluorescence spectra of sediment DOM covered with metal oxide

荧光特征峰峰强可代表该类物质浓度大小[20],各处理沉积物中DOM荧光峰峰强见图 3.不同处理沉积物中上层DOM的peak B1峰强在139.00~198.20之间,Mn组和湖沙组显著低于对照组,分别降低了9.63%、23.06%;Fe组、Al组、Mn组显著高于湖沙组,分别增加30.04%、42.59%、17.45%. peak T2峰强在323.05~406.20之间,Mn组和湖沙组显著低于对照组,分别降低14.70%、20.47%;Fe组和Al组显著高于湖沙组,分别增加了16.64%、10.83%.中层沉积物中DOM的peak B1峰强在136.00~184.40之间,Mn组和湖沙组显著低于对照组,分别减少20.20%、21.86%;Fe组、Al组和Mn组显著高于湖沙组,分别增加35.59%、22.79%、2.13%;peak T2峰强在224.55~288.90之间,大小顺序为Mn组>Al组>Fe组>湖沙组>对照组,各组均高于对照组,分别增加了28.66%、21.47%、12.60%、12.00%;Fe组、Al组、Mn组与湖沙组相比分别增加了0.54%、8.45%、14.87%.底层沉积物中DOM的peak B1峰强在136.00~201.40之间,Fe组显著高于对照增加了13.51%,湖沙组显著低于对照组降低了22.97%,Fe组、Al组和Mn组显著高于湖沙组,分别增加47.35%、25.04%、17.94%;peak T2峰强在138.93~329.45之间,Fe组、Al组、Mn组显著高于对照组,分别增加了49.63%、52.05%、87.19%.可见,覆盖湖沙均能促使沉积物中类络氨酸和类色氨酸DOM降低,覆盖Mn氧化物促使沉积物中类络氨酸DOM降低,促使沉积物中底层类色氨酸DOM增加,覆盖Fe氧化物促使沉积物中类络氨酸DOM增加,上层沉积物中类色氨酸DOM降低,覆盖Al氧化物促使沉积物中上层类络氨酸DOM增加,中底层色氨酸DOM增加.表明Mn离子有利于促进上层沉积物中DOM的降解,即对水-沉积物微界面影响较大. Fe离子容易与DOM各组分相结合[9]形成大分子DOM,进而影响DOM在沉积物中的迁移.铝离子有利于增加上层沉积物中DOM.总体可见,铁、铝和锰离子对DOM的耦合机制不同,有待进一步深入研究.

图 3 覆盖金属氧化物对沉积物中DOM荧光峰强度的影响 Figure 3 Effect of sediments DOM fluorescence intensity peak covered with different metal oxides
2.3 覆盖金属氧化物对湖泊沉积物中DOM紫外光谱特征影响

不同处理沉积物中DOM紫外荧光参数见表 1,其中,SUVA254是254 nm处吸光度乘以100与ρ(DOC)的比值,其值与物质芳香性正相关[21-22].由表 1可见,上层沉积物中SUVA254值大小顺序为Fe组>对照组≈Mn组>Al组>湖沙组;中层沉积物为Fe组>Al组>对照组>Mn组>湖沙组;底层沉积物为Fe组>对照组>Al组>Mn组>湖沙组.研究表明,覆盖湖沙促进沉积物中DOM芳香性降低,覆盖氧化铁促进沉积物中DOM芳香性增加,使沉积物中DOM含有较高芳香族和不饱和共扼双键结构[22].覆盖氧化铝和氧化锰促进沉积物中DOM芳香性降低,但覆盖三种金属氧化物沉积物中DOM的芳香性均高于湖沙组,可见三种金属离子均能够与DOM的不饱和共轭双键结合,但铁离子结合能力较强.

表 1 DOM紫外光谱特征指数 Table 1 Dissolved organic matter UV index

紫外吸收光谱中SR可用于衡量DOM相对分子质量指标,SR越大,相对分子质量越低[11, 23].上层沉积物中DOM的SR大小顺序为对照组>Mn组>湖沙组>Fe组>Al组;中层沉积物为对照组>Mn组>Al组=湖沙组>Fe组;底层沉积物为Mn组>对照组>Al组>Fe组>湖沙组.可见,覆盖颗粒物使沉积物中DOM分子质量增加.与湖沙相比,覆盖Fe和Al金属氧化物使上层沉积物中DOM分子质量增加,并且Fe组增幅最大,表明铁离子与DOM结合能力高于Al离子,而且Mn组底层沉积物小分子类色氨酸峰较高,即锰离子有利于形成小分子DOM.

3 讨论 3.1 覆盖金属氧化物对湖泊沉积物中DOM特征影响机制

金属离子和DOM均是影响沉积物理化特征的重要因子,同时其在沉积物中存在着相互耦合的作用机制. Fe、Al、Mn是沉积物中微生物所需的金属元素,其能够影响水体中生物活性,进而对沉积物中DOM产生较大影响. DOM荧光参数能为DOM的组成和性质提供有效的信息[24-25].不同处理沉积物中DOM荧光参数如表 2所示. FI((Fluorescence Index,荧光指数)是表征微生物来源有机质占总有机质的比例,用于判别DOM中腐殖质的来源,陆源和生物来源的端点值分别为1.4和1.9[26-27].不同处理上、中、底三层沉积物中DOM的FI在2.3左右且均大于对照组和湖沙组,总体随深度的增加FI增大,表明不同处理使沉积物中DOM由陆源向生物源转变.其中湖沙组上、中、下三层沉积物中DOM的FI几乎不变,并且均低于对照组,而Fe组、Al组、Mn组沉积物中DOM的FI明显高于对照组,进一步说明金属氧化物能促进沉积物微生物活动,加速沉积物中DOM由陆源向生物源转变.

表 2 DOM荧光光谱特征指数 Table 2 Dissolved organic matter fluorescence spectral characteristics Index

BIX(生物源指数)是表示微生物来源有机质与外源有机质的比例的指数,衡量新近自生源的贡献[25].不同处理沉积物中DOM的BIX在0.85~1.10之间,并且Fe、Al和Mn组沉积物中DOM的BIX总体小于对照组和湖沙组,表明覆盖Fe、Al和Mn氧化物沉积物中DOM具有较强的新近自生源特征.可见,覆盖Fe、Al和Mn氧化物使沉积物中DOM向生物源转化,覆盖Fe、Al和Mn氧化物不仅通过改善沉积物-水界面孔隙度,影响DOM的降解,同时影响水体微生物活性,促使沉积物中DOM向生物源转变.

金属离子不仅通过影响微生物活性来影响DOM含量,同时通过价键耦合影响DOM组分及结构. HIX(腐殖化指数)可用来表征有机质腐殖化程度或成熟度,定义为λEx为254 nm时,λEm在435~480 nm与300~345 nm区间的荧光峰值面积的比值[25, 28].各处理沉积物中DOM的HIX均高于对照组,但总体低于湖沙组.表明覆盖金属氧化物能促进沉积物中DOM腐殖化,大分子DOM组分增加,主要是铁、铝、锰离子与DOM相耦合形成大分子溶解性有机物,而湖沙组促进微生物活性,使沉积物小分子DOM降解,进而使沉积物中大分子DOM组分占比较高. A253/A203与DOM中芳环的取代程度及取代基的种类成正比[23](见表 2).可见,覆盖Fe、Al和Mn氧化物使沉积物中DOM紫外光谱参数A253/A203均高于对照组和湖沙组,A253/A203较高时,表明芳环上取代基含有较多酯类、羟基、羧基、羰基,表明覆盖Fe、Al和Mn氧化物使沉积物中DOM芳环上含有更多较多酯类、羟基、羧基、羰基等取代基,即Fe、Al和Mn与沉积物中DOM的酯类、羟基、羧基、羰基相耦合.而湖沙组主要受微生物活性的影响,沉积物中DOM以脂肪链为主.覆盖金属氧化物通过促进微生物活动,促进沉积物中DOM向稳定物质转化,同时金属氧化物及其离子与沉积物中DOM通过吸附和耦合的方式形成大分子复合体,并向底层迁移,最终降低了沉积物中DOM释放量.

3.2 覆盖金属氧化物对湖泊沉积物中DOM影响的环境学意义

沉积物中DOM和金属离子对沉积物-水界面磷营养盐释放过程均有重要影响,并且DOM-矿物微界面对沉积物中物质的迁移转换也有很大影响[29].覆盖不同金属氧化物沉积物磷释放量如图 4所示.由图 4可见,相对于对照组,覆盖金属氧化物的沉积物TP(总磷)释放量分别减少了48.29%(Fe组)、33.88%(Mn组)、33.02%(Al组)和14.56%(湖沙组),其中以氧化铁最为明显,氧化锰和氧化铝次之.与湖沙对沉积物磷释放影响相比,金属氧化物内外表面能与DOM部分组分(如胡敏酸、富里酸等)形成无机复合体,从而对沉积物磷的释放有一定抑制作用.另外,除氧化物自身影响外,金属氧化物及其水合物与DOM络合使得沉积物中DOM腐殖化程度升高,相对分子质量变大,进而使得沉积物中DOM疏水性越强,含有能与矿物表而结合的官能团越多,更容易吸附在金属氧化物和氢氧化物的表面进而形成有机复合物,对磷的迁移转化有很大影响[30].其次,氧化物溶出的铁、铝、锰金属阳离子与DOM活性基团结合,进而发生沉淀或被沉积物颗粒吸附,促进沉积物中DOM腐质化,降低沉积物中DOM释放风险,进而降低磷释放量.覆盖金属氧化物与沉积物中DOM形成的复合体不仅对沉积物营养盐释放有较大抑制作用,同时也是沉积物中DOM发生变化的重要原因.覆盖金属氧化物的沉积物pH、Eh及沉积物-水界面的氧气变化特征、金属矿物含量、粒径等特征的变化对整个沉积物-水界面的污染物迁移转化均有不可忽视的作用,这是后文将深入探讨和研究的方向.

图 4 覆盖金属氧化物沉积物磷释放量 Figure 4 Sediment phosphorus release covered with metal oxide
4 结论

a)覆盖Al、Fe、Mn金属氧化物主要降低了0~3 cm沉积物的w(DOC),降幅分别为对照组的8.61%、6.27%和22.38%,并且w(DOC)整体表现为底层沉积物高于上层沉积物.

b)覆盖金属氧化物改变了沉积物中DOM结构及组分,并使沉积物中DOM腐质化程度升高.其中覆盖湖沙能够显著降低各层DOM荧光峰强,覆盖Mn氧化物使上层和中层peak B1的峰强降低了9.63%和14.70%,覆盖Fe氧化物使peak B1的峰强增加了13.51%.覆盖Fe、Al和Mn氧化物分别使中层和底层沉积物peak T2峰强显著增加.覆盖不同金属氧化物对沉积物中DOM的降解及转化作用不同,其中Mn氧化物能促进络氨酸向色氨酸转化,Fe氧化物能促进色氨酸向络氨酸转化.覆盖金属氧化物使沉积物中DOM相对分子量升高,且芳香化程度增强.

c)覆盖Fe、Al、Mn氧化物能降低沉积物中磷的释放通量.覆盖金属氧化物不仅与沉积物中DOM形成的复合体对磷释放有较大抑制作用,同时金属离子与沉积物中DOM发生反应形成大分子DOM对磷的吸附和固定能力增大.

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