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近海CDOM光反应变化及SPM对其影响的研究

汇报人：

2024-01-15

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目录

引言

近海CDOM光反应变化研究

SPM对近海CDOM光反应变化的影响

实验研究

结果讨论

结论与展望

引言

01

海洋光学特性

近海水体中的有色溶解有机物（CDOM）是影响水体光学特性的重要组成部分，对海洋生态系统的能量传递和碳循环具有重要影响。

CDOM光反应变化

CDOM在光照条件下会发生光化学反应，导致其吸收和荧光特性的改变，进而影响水体的光学性质和生态系统的功能。

SPM的影响

悬浮颗粒物（SPM）是近海水体中的另一个重要组成部分，对CDOM的光反应变化具有重要影响，但相关机制尚不清楚。

本研究旨在揭示近海CDOM光反应变化及SPM对其影响的机制和规律，为深入理解海洋生态系统的能量传递和碳循环提供科学依据。

研究目的

通过实验室模拟和现场观测相结合的方法，研究不同光照条件和SPM浓度下CDOM的吸收和荧光特性的变化规律，探讨SPM对CDOM光反应变化的影响机制。同时，结合生态学和环境科学等多学科手段，分析CDOM光反应变化对海洋生态系统的影响。

研究内容

近海CDOM光反应变化研究

02

来源

近海CDOM（有色溶解有机物）主要来源于陆地和海洋的有机物降解、浮游植物和细菌等生物活动，以及人类活动排放的废水等。

组成

CDOM是一种复杂的混合物，包括多种有机化合物，如腐殖质、蛋白质、多糖、氨基酸、酚类化合物等。

CDOM在可见光和紫外光区域有强吸收，其吸收特性随波长的变化而变化，通常表现为指数衰减或幂律衰减。

CDOM具有荧光特性，即在受到激发光照射时会发出荧光。荧光光谱可以提供有关CDOM组成和来源的信息。

荧光特性

吸收特性

SPM对近海CDOM光反应变化的影响

03

物理吸附

SPM颗粒物表面具有吸附性，能够吸附CDOM分子，改变其光学性质和反应活性。

化学作用

SPM中的化学物质可能与CDOM发生化学反应，改变其结构和性质，进而影响光反应过程。

光屏蔽效应

SPM颗粒物能够吸收和散射太阳光，减少到达海水的光照强度，从而影响CDOM的光反应。

01

随着SPM浓度的增加，CDOM的光反应速率逐渐降低。这是由于SPM的光屏蔽效应和物理吸附作用导致CDOM接收到的光照减少，反应活性降低。

02

在一定范围内，SPM浓度的增加会促进CDOM的光化学反应。这是由于SPM中的某些化学物质能够作为催化剂，加速CDOM的光化学反应过程。

03

当SPM浓度过高时，会对CDOM的光反应产生抑制作用。这是由于过高的SPM浓度会导致海水浑浊度增加，光照强度进一步降低，使得CDOM的光反应难以进行。

实验研究

04

研究区域选择

选择具有代表性的近海区域，考虑不同纬度、季节和海洋环境因素。

03

数据分析

运用统计学方法对数据进行分析，探讨CDOM光反应变化与SPM含量之间的关系。

01

CDOM和SPM的提取与测定

采用标准方法提取和测定水样中的CDOM和SPM含量。

02

光照实验

在控制光照条件下，对实验组和对照组进行光照实验，记录CDOM的光反应变化。

1

2

3

在光照条件下，CDOM的吸收和荧光特性发生变化，表现为吸收系数降低、荧光强度增强等。

CDOM光反应变化

实验结果表明，SPM含量对CDOM的光反应变化具有显著影响。高浓度的SPM会加速CDOM的光降解过程，降低其光稳定性。

SPM对CDOM光反应的影响

进一步分析表明，SPM的粒径、组成和浓度等因素都会影响其与CDOM的相互作用，从而影响CDOM的光反应变化。

影响因素分析

结果讨论

05

光照强度

01

随着光照强度的增加，CDOM的光反应速率也会增加，表明光照强度是影响CDOM光反应的重要因素之一。

温度

02

水温的升高可以促进CDOM的光反应，使得CDOM的降解速率加快。

pH值

03

pH值的变化可以影响CDOM的结构和性质，从而影响其光反应速率。一般来说，较低的pH值会抑制CDOM的光反应。

SPM浓度

随着SPM浓度的增加，CDOM的光反应速率会受到一定程度的抑制。这是因为SPM可以吸收和散射太阳光，降低光照强度，从而影响CDOM的光反应。

SPM组成

不同来源和组成的SPM对CDOM光反应的影响程度不同。例如，含有较多粘土矿物的SPM对CDOM光反应的抑制作用较强。

SPM与CDOM的相互作用

SPM与CDOM之间可能存在相互作用，如吸附、解吸等过程，这些过程也会影响CDOM的光反应速率。

结论与展望

06

要点三

近海CDOM光反应变化特征

在近海环境中，CDOM的光反应变化受到多种因素的影响，包括光照强度、温度、盐度、pH值等。研究发现，随着光照强度的增加，CDOM的光降解速率加快，同时伴随着光谱特性的改变。此外，温度、盐度和pH值的变化也会