沉水植物在湖泊水体中腐烂分解不同阶段产生CDOM的过程及产物分析开题报告

全文总字数：1978字

1. 研究目的与意义

CDOM是指水体中的有色可溶有机物，是水体中一类含有腐殖酸、富里酸和芳烃聚合物的可溶性有机物。CDOM是溶解性有机物(DOM)中能够对紫外可见光产生吸收的基本组成部分，占到DOM的10-90%，溶解性有机碳的60%以上。CDOM在水生生态系统中发挥着重要作用: CDOM的性质和含量决定着水体光学性质，；CDOM 的生成、迁移转化对于 C、N、P 等元素的生物地球化学循环起着重要作用，间接影响着全球气候； CDOM中的腐殖酸影响重金属和有机污染物的迁移等过程。CDOM主要有外源和内源两个主要来源途径，外源包括：陆地径流的输入、雨水、地下水等；内源包括：浮游植物和大型植物的降解，细菌的释放和摄取等。

对于湖泊系统尤其是潜水湖泊来说，由于其具有更高的透光层深度，更强的水土交换界面，从而更容易受外界环境的影响。由于全球气候变暖，湖泊富营养化，沼泽化等的影响，导致了浅水湖泊中水生植物的过量生长，由于大部分水生植物都不能过冬，秋冬季时便会有大量的植物残体堆积于水体中，在其腐烂分解的过程中释放的大分子有机物是水体DOM的主要来源，因此，对于浅水湖泊来说，大量大型水生植物腐解产生的CDOM必然会对其生态系统产生重要的影响，但是在水生植物腐解的过程中，关于从植物残体到CDOM的转变过程、主导CDOM产生的主要分解阶段并不清楚，尚需研究。

2. 国内外研究现状分析

目前，关于沉水植物腐烂分解的研究已有开展，但多采用室内模拟的方法着重研究在不同的温度、上覆水营养盐浓度、扰动强度等环境因子下沉水植物营养元素分解释放及其对水环境的影响，而对于沉水植物的自然腐烂过程和营养元素的释放规律以及由此引起的生物沉积速率和营养元素沉积速率的研究报道较少。

有研究者用孔径为o．7岬的gf／f玻璃纤维滤膜分离颗粒态及溶解态物质，将得到的溶解态物质用于测量cdom(bricaud等，1981)；但更常用的、并且已写入nasa发布的方法协议的做法是使用0．2岬的聚碳酸酯滤膜进行过滤，过滤得到的溶解态物质中的有色成分定义为cdom，用来研究它的各种性质(nelson等，2002；mitchell等，2000)

相较于国外的研究，国内对cdom的研究目前尚处于起步阶段，1997年前，尚无人真正从事对cdom的研究工作。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容包括：

1．选取代表性的沉水植物进行室内模拟腐解实验。

2．在不同的分解阶段测定水体的toc、总氮、总磷等指标。

4. 研究创新点

沉水植物是指植物体全部位于水层下面营固着生存的大型水生植物，是水生生态系统重要的组成部分，作为水生生态系统的生产者，沉水植物大量吸收水体中的营养物质并释放出氧气，同时还可以分泌化感物质抑制生物性和非生物性悬浮物，对水体环境起到净化作用。而CDOM 能有效吸收对生物体有害的紫外辐射，对水体总吸收有重要贡献，在水体的生物和化学过程中起重要作用。CDOM的浓度和组成能显著改变水下光场，能对水色产生一定的影响，所以在水体生态系统、水色遥感以及全球碳循环研究方面成为必不可少的一项参数。

本研究立足于沉水植物随着时间的变化在不同阶段产生CDOM的情况，并且通过测定TOC以及三氮一磷的变化分析沉水植物腐烂分解的产物变化,为沉水植物净化水体以及CDOM在水体中对紫外辐射吸收在实际水体污染治理中的应用提供理论依据和基础。