蘆曉峰，朱山林,，張嵐，綦振華，陳晶晶，王坤*，白金鳳*

1.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院

2.湖泊水污染治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院

3.新疆維吾爾自治區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站

溶解性有機(jī)質(zhì)（DOM）是湖泊生態(tài)系統(tǒng)中最為常見(jiàn)的有機(jī)物之一，對(duì)湖泊及其生態(tài)系統(tǒng)的能量與物質(zhì)轉(zhuǎn)換起著極其重要的作用。天然水體中DOM含有大量的碳、磷等元素，參與生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)、能量的遷移以及物理化學(xué)等相關(guān)過(guò)程[1]。同時(shí)DOM 能夠?yàn)樗锾峁┠芰考梆B(yǎng)分，與水體中有機(jī)污染物及重金屬相結(jié)合來(lái)改善水生態(tài)環(huán)境。由于DOM 具多種環(huán)境效應(yīng)，并對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)起著重要的作用，因而被學(xué)者廣泛關(guān)注[2-3]。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于DOM 的研究，普遍利用熒光技術(shù)-三維熒光-平行因子技術(shù)（PARAFAC）以及紫外-可見(jiàn)光吸收光譜（UV-Vis）等手段，紫外可對(duì)DOM 進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)分析，同時(shí)平行因子技術(shù)能夠?qū)OM 進(jìn)行定性及定量分析。目前對(duì)于DOM 組分及結(jié)構(gòu)的認(rèn)知多在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集區(qū)域的水體，而對(duì)人口稀少、遠(yuǎn)離海洋區(qū)域的內(nèi)流湖泊卻較少關(guān)注，然而這類湖泊往往對(duì)于氣候變化和人類活動(dòng)帶來(lái)的影響更加敏感[4]。冰封期是北方湖泊季節(jié)性特征之一，期間湖泊冰蓋的作用對(duì)水體氮、磷等有著一定的影響。有研究表明，冰封期大氣供給湖泊的氧氣減少，水體中溶解氧（DO）濃度不斷降低，導(dǎo)致沉積物中污染物釋放到上覆水體中，對(duì)水生生物產(chǎn)生不利影響[5]；湖冰形成的過(guò)程中，溶解態(tài)物質(zhì)會(huì)從冰基中排出，并轉(zhuǎn)移到下層水體中，導(dǎo)致冰凍湖下方水域有機(jī)物遠(yuǎn)高于上層冰基，可能造成對(duì)水質(zhì)的影響大于其他季節(jié)[6]。已有的對(duì)冰封期和內(nèi)流湖泊DOM 特性的研究，主要是從單方面因素考慮對(duì)DOM 的影響，鮮有針對(duì)內(nèi)流湖在冰封期特性進(jìn)行的研究。

烏倫古湖作為北疆地區(qū)面積最大的尾閭湖，同時(shí)作為阿爾泰山與古爾班通古特沙漠間的生態(tài)屏障，在改善土地鹽堿化、沙漠化、調(diào)節(jié)氣候等方面具有重要的生態(tài)意義[7]。近年來(lái)由于流域資源不合理的開(kāi)發(fā)利用，烏倫古湖面臨著湖區(qū)面積減少、水質(zhì)惡化、水鹽關(guān)系失衡等問(wèn)題，其中以有機(jī)污染最為突出[8]。鄒蘭等[9]基于2017 年的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，烏倫古湖水體有機(jī)污染主要由漁業(yè)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)面源污染等導(dǎo)致的有機(jī)污染物向湖中遷移富集所造成。然而，關(guān)于烏倫古湖水體有機(jī)物賦存特征的研究鮮有報(bào)道，尤其是冰封期烏倫古湖DOM 特征研究幾乎空白。因此，筆者采用PARAFAC 與紫外-可見(jiàn)光吸收光譜相結(jié)合，研究烏倫古湖冰封期水體DOM 光譜特性，同時(shí)解析其DOM來(lái)源，以期為烏倫古湖水環(huán)境保護(hù)提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

烏倫古湖位于阿勒泰地區(qū)的福海縣境內(nèi)(86°59'36"E～87°33'55"E，46°50'35"N～47°25'01"N)，由布倫托海和吉力湖2 個(gè)內(nèi)陸湖泊組成。布倫托海又稱大湖區(qū)，為典型的內(nèi)陸河流尾閭湖，水力交換不暢[7]，其水面面積為858.9 km2，蓄水量為68.7 億m3；吉力湖水面面積為168.7 km2，蓄水量為16.7 億m3[8]。布倫托海與吉力湖之間由相距7 km 的庫(kù)依爾尕河相連接，布倫托海主要由額爾齊斯河與烏倫古河補(bǔ)給，吉力湖由烏倫古河補(bǔ)給。區(qū)域?qū)俅箨懶愿珊禋夂?，年平均氣溫?.7 ℃，極端高溫為35.8 ℃。

1.2 樣品采集

根據(jù)烏倫古湖形態(tài)大小，為區(qū)分水體變化特征，按等距離（2 km）進(jìn)行采樣點(diǎn)位布設(shè)，在烏倫古湖共布設(shè)36 個(gè)采樣點(diǎn)位，其中吉力湖5 個(gè)（點(diǎn)位1～5），其余點(diǎn)位布設(shè)于布倫托海（圖1）。于2022 年2 月冰封期進(jìn)行上覆水采集，首先用冰鉆進(jìn)行打孔，刨開(kāi)鉆孔浮冰及冰沙，每個(gè)采樣點(diǎn)采集表層水下（0.5 m）水樣，置于預(yù)處理過(guò)的棕色采樣瓶中，放入低溫恒溫箱中24 h 內(nèi)送實(shí)驗(yàn)室保存。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定DO 濃度、pH、水溫（T）等指標(biāo)。

圖1 烏倫古湖采樣點(diǎn)位分布Fig.1 Distribution of sampling sites in Ulungur Lake

1.3 分析方法

1.3.1 水質(zhì)參數(shù)測(cè)定

取適量水樣測(cè)定總氮（TN）、總磷（TP）濃度，水樣過(guò)0.45 μm 醋酸纖維膜后，濾液中的有機(jī)物即為DOM，用于熒光光譜分析及紫外光譜分析，剩余濾液用于測(cè)定溶解性總磷（DTP）、溶解性總氮（DTN）、硝酸鹽氮(N-N)、溶解性有機(jī)碳（DOC）濃度等。

1.3.2 紫外-可見(jiàn)吸收光譜測(cè)定

采用UV1800 紫外分光光度計(jì)測(cè)定紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-Vis)，以超純水作為空白同步進(jìn)行掃描（波長(zhǎng)為190～800 nm；步長(zhǎng)為1 nm，高速）。吸收系數(shù)〔a(λ)〕采用式（1）、式（2）進(jìn)行計(jì)算[10]，a(440)表示440 nm 波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)，用來(lái)表征腐殖酸的濃度，其與腐殖酸濃度成正比[11]。E2/E3、E3/E4分別為波長(zhǎng)250 與365 nm、300 與400 nm 處的吸光度比[12]，其中E2/E3表征DOM 分子量的大小，其與分子量大小呈負(fù)相關(guān)[13]；E3/E4表征DOM 腐殖化程度，其與腐殖化程度呈負(fù)相關(guān)[10]。SR為275～295 nm 光譜斜率（S275～295）與350～400 nm 光譜斜率（S350～400）的比。SR與DOM 的來(lái)源及光化學(xué)特性等有關(guān)，DOM以內(nèi)源為主時(shí)，SR>1；以外源為主時(shí)，SR<1[3]。同時(shí)，SR還與DOM 分子量成反比[14]。

式中：λ為波長(zhǎng)，nm；a′(λ)為未矯正吸光度時(shí)在λ波長(zhǎng)處的吸收系數(shù)；A（λ）為在波長(zhǎng)λ處的紫外吸光度；L為比色皿光程，取0.01 m。

1.3.3 三維熒光光譜測(cè)定

熒光測(cè)定采用日立F-7000 FL 分光光度計(jì)，以150 W 氙燈為激發(fā)光源，光電倍增管（PMT）電壓設(shè)為400 V，激發(fā)波長(zhǎng)（Ex）掃描范圍為200～400 nm，發(fā)射波長(zhǎng)（Em）掃描范圍為250～550 nm，波長(zhǎng)增量設(shè)為2 nm，狹縫寬度設(shè)置為10 nm，掃描速度為12 000 nm/min[15]。為了降低較高濃度帶來(lái)的熒光猝滅的影響，減少試驗(yàn)誤差，對(duì)所有樣品進(jìn)行稀釋，使其在紫外光下254 nm 處吸光度小于0.3。各項(xiàng)指標(biāo)表征如下：1）熒光指數(shù)（FI）是Ex=370 nm 時(shí)，Em 在450 與500 nm 處的熒光強(qiáng)度比值，可作為物質(zhì)的來(lái)源以及DOM 的降解程度的指標(biāo)。FI 可判斷水體溶解性有機(jī)質(zhì)中腐殖質(zhì)的來(lái)源[16-17]，當(dāng)FI<1.4 時(shí)，水體DOM 主要來(lái)源為外源土壤和水體等陸源輸入；當(dāng)FI>1.9 時(shí)，DOM 來(lái)源主要為水體微生物引起的內(nèi)源釋放。2）腐殖化指數(shù)（HIX）是Ex=255 nm 時(shí)，Em 為435～480 nm 熒光峰值與Em 為300～345 nm 熒光峰值積分之比，該指數(shù)一般用來(lái)反映DOM 的腐殖化程度。當(dāng)HIX>6 時(shí)，水體DOM 腐殖化程度較高，DOM 主要以陸源輸入為主；當(dāng)HIX<4 時(shí)，水體DOM 腐殖化程度較低，具有重要的新近自生源特征，DOM 生物可利用性較高[18]。3）Fn(355)表示Ex=355 nm 時(shí)，Em 為440～470 nm 的熒光強(qiáng)度最大值，用來(lái)表示腐殖質(zhì)的相對(duì)濃度[19]；Fn(280)表示Ex=280 nm 時(shí)，Em 為340～360 nm 的熒光強(qiáng)度最大值，可用來(lái)表示蛋白質(zhì)的相對(duì)濃度。4）自生源指數(shù)（BIX）是Ex=310 nm 時(shí)，Em 在380 和430 nm 處熒光強(qiáng)度的比值，表示內(nèi)源物質(zhì)對(duì)DOM 的相對(duì)貢獻(xiàn)，是衡量水體溶解性有機(jī)質(zhì)的自生來(lái)源的重要指標(biāo)。BIX 越大表示溶解性有機(jī)質(zhì)以生物源為主，越小越表示陸源輸入相對(duì)較多[20]。當(dāng)BIX>1.0 時(shí)，水體溶解性有機(jī)質(zhì)主要由微生物活動(dòng)產(chǎn)生；BIX<0.8 時(shí)，水體DOM 主要來(lái)源為陸源輸入；BIX 為0.8～1.0 時(shí)，水體DOM 來(lái)源受陸源與內(nèi)源共同影響[21]。

1.3.4 熒光強(qiáng)度的計(jì)算

由平行因子模型得出的熒光強(qiáng)度為每種組分的相對(duì)熒光強(qiáng)度(Si)，各組分熒光強(qiáng)度(Ii)、總熒光強(qiáng)度(Ft)以及各熒光組分占比(PI)計(jì)算公式[22]如下：

式中：Si為第i種成分的相對(duì)熒光強(qiáng)度；Exi(λmax)為第i種成分激發(fā)負(fù)載的最大值；Emi(λmax)為第i種成分發(fā)射負(fù)載的最大值。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

采用MATLAB R2021 軟件中DOMFluor 處理數(shù)據(jù)，利用PARAFAC 工具箱對(duì)烏倫古湖水體38 個(gè)熒光光譜數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行處理。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2021、Origin 2021 軟件進(jìn)行繪圖與數(shù)據(jù)分析。空間分布圖及采樣點(diǎn)分布采用ArcMap10.8 軟件進(jìn)行繪制。

2 結(jié)果與討論

2.1 烏倫古湖水體理化性質(zhì)

由表1 可知，烏倫古湖DOC 濃度為4.7～12.8 mg/L，均值為(10.6±1.7)mg/L，空間分布呈現(xiàn)湖心低、岸邊高的特點(diǎn)，高值區(qū)主要集中在烏倫古湖岸邊、水灣以及水力交換較弱區(qū)域。COD 為4.0～40.0 mg/L，均值為（26.5±6.8）mg/L，與DOC 濃度空間分布一致，且二者具有顯著相關(guān)性（P<0.01）。COD 在烏倫古湖各點(diǎn)位存在不同程度的超標(biāo)，COD 平均值超過(guò)GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值1.31 倍。高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)為3.2～4.3 mg/L，均值為（3.8±0.3）mg/L。TN、TP、N-N 和DO 濃度分別為0.31～1.26、0.010～0.040、0.03～0.33和3.5～14.5 mg/L，均值分別為（0.65±0.21）、（0.020±0.007）、（0.05±0.07）和（10.4±2.9）mg/L。烏倫古湖水體TN、TP 總體處于GB 3838—2002 的Ⅲ類水質(zhì)。

表1 烏倫古湖水體基本理化指標(biāo)Table 1 Distribution of physical and chemical indicators of water bodies in Ulungur Lake

2.2 紫外-可見(jiàn)吸收光譜特征參數(shù)分析

UV-Vis 可用來(lái)表征DOM 結(jié)構(gòu)特征。烏倫古湖UV-Vis 參數(shù)如圖2 所示，吉力湖水體的E2/E3低于布倫托海，表明吉力湖水體DOM 分子量大于布倫托海。此外，布倫托海分子量相對(duì)較大的區(qū)域出現(xiàn)在北部進(jìn)水口32、33 點(diǎn)位。布倫托海中有46.43%點(diǎn)位的E3/E4（均值為10.51±3.34）大于吉力湖（均值為9.63±0.41），同時(shí)兩湖E3/E4均大于3.5，表明布倫托海與吉力湖中腐殖質(zhì)均以富里酸為主，且吉力湖富里酸占比較高、腐殖化程度低。布倫托海與吉力湖SR均大于1.0，且前者顯著大于后者，表明冰封期布倫托海與吉力湖DOM 均主要來(lái)自于微生物活動(dòng)的內(nèi)源作用，并且布倫托海內(nèi)源作用要強(qiáng)于吉力湖。當(dāng)DOM 在水庫(kù)或河流中停留時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，DOM 分子在光漂白作用下由大分子變成小分子[23]，由于吉力湖為吞吐型湖泊，而布倫托海為封閉式湖泊，DOM 在水體中停留時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致布倫托海DOM 分子量小于吉力湖。冰封期布倫托海與吉力湖SR與三峽水庫(kù)（1.20±0.33）較為相似，但低于太湖（1.80±0.33）以及云貴高原38 個(gè)湖泊（3.13±10.13）[24-26]。

圖2 烏倫古湖上覆水UV-Vis 參數(shù)Fig.2 UV-Vis spectral parameters of overlying water in Ulungur Lake

烏倫古湖上覆水a(chǎn)(440)與E2/E3、SR、E3/E4相關(guān)關(guān)系如圖3 所示。烏倫古湖a(440)與E2/E3、E3/E4呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），表明DOM 中腐殖酸濃度越高，DOM 分子量越大，可能原因?yàn)樗劳龅闹参锛皠?dòng)物被微生物分解后，使得大分子量腐殖酸不斷積累，在缺乏光照情況下，大分子量腐殖酸未能降解，從而使大分子量的腐殖酸逐漸積累所致[27-28]。a(440)與SR無(wú)相關(guān)性，表明無(wú)法從單一腐殖酸角度來(lái)判定DOM 的來(lái)源，該結(jié)果與實(shí)際情況符合，與李海斌等[29]的研究結(jié)果一致。

圖3 烏倫古湖上覆水a(chǎn)(440)與E2/E3、SR、E3/E4 相關(guān)關(guān)系Fig.3 Correlation between overlying water a(440) and E2/E3,SR,E3/E4 in Ulungur Lake

2.3 熒光組分及DOM 空間分布特征

2.3.1 熒光組分特征

對(duì)烏倫古湖上覆水體進(jìn)行PARAFAC 分析，識(shí)別出烏倫古湖冰封期上覆水DOM 有3 種類型的熒光峰，解析出3 個(gè)具有單一最大發(fā)射波長(zhǎng)的DOM 熒光組分，分別為陸源腐殖質(zhì)（C1）[30-31]、類色氨酸物質(zhì)（C2）[23,32-33]和類富里酸物質(zhì)（C3）[34-35]，其熒光組分及荷載如圖4 所示。

圖4 烏倫古湖水體DOM 熒光組分及荷載Fig.4 DOM fluorescence components and loads in Ulungur Lake

由圖4（a）可知，組分C1 具有1 個(gè)明顯的短波激發(fā)峰（Ex 為236 nm 時(shí)，Em 為408 nm）。該峰對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)A 峰，為陸源類腐殖質(zhì)，一般與水體中高分子量的基團(tuán)有關(guān)，且不易被微生物降解利用，用于指示外源輸入。組分C1 還有1 個(gè)長(zhǎng)波激發(fā)峰（Ex 為306 nm 時(shí)，Em 為408 nm），對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)M 峰，為海洋源腐殖質(zhì)。已有研究表明，受人類影響的水域亦會(huì)出現(xiàn)M 峰[36-37]，該峰可能與微生物對(duì)藻類分解和人類活動(dòng)產(chǎn)生的氧化類腐殖質(zhì)有關(guān)[38]。如陳永娟等[39]研究北運(yùn)河DOM 特征時(shí)也出現(xiàn)A、M 峰，并認(rèn)為A、M 峰主要由陸源DOM 所產(chǎn)生。由圖4（b）可知，組分C2 存在著2 個(gè)較明顯的波峰，短波峰（Ex 為220 nm時(shí)，Em 為336 nm）、長(zhǎng)波峰（Ex 為278 nm 時(shí)，Em 為336 nm ）的波峰位置與傳統(tǒng)T2、T1 峰相近，屬于色氨酸熒光峰，該峰物質(zhì)一般由水生植物及浮游動(dòng)物腐爛分解、微生物降解所產(chǎn)生，以游離態(tài)形式存在或結(jié)合在大分子量蛋白質(zhì)中，可間接反映水體環(huán)境情況[40]。由圖4（c）可知，組分C3 的短波激發(fā)峰（Ex 為268 nm 時(shí)，Em 為476 nm）對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)A 峰，為紫外區(qū)類富里酸，傳統(tǒng)的A 峰主要來(lái)源于陸源的輸入[35]。

2.3.2 空間分布特征

烏倫古湖各采樣點(diǎn)位熒光強(qiáng)度占比（PI)如圖5所示。由圖5 可知，烏倫古湖各采樣點(diǎn)位C1～C3 組分熒光強(qiáng)度占比平均值分別為39.03%、38.20%和22.77%。其中，布倫托海類腐殖質(zhì)組分C1、C3 的熒光強(qiáng)度占比分別為38.39%、22.23%，類蛋白組分C2 熒光強(qiáng)度占比為39.38%，表明冰封期布倫托海DOM 以類蛋白為主要成分；吉力湖C1、C3 組分熒光強(qiáng)度占比分別為41.91%、25.21%，C2 組分熒光強(qiáng)度占比為32.88%，表明吉力湖DOM 以類腐殖質(zhì)為主要成分。天然水體中腐殖質(zhì)含量較高，受污染水體中類蛋白含量較高[41]，點(diǎn)位32、33 的C2 組分熒光強(qiáng)度占比較低，分別為20.52%、13.65%，表明額爾齊斯河入湖河口區(qū)域人為影響較小，C1、C3 的主要來(lái)源可能是植物分解。點(diǎn)位29 處于水灣和水力交換不暢區(qū)域，四周蘆葦?shù)人参锓纸猱a(chǎn)生的腐殖質(zhì)，可能是該點(diǎn)位C1、C3 熒光強(qiáng)度和占比高于其他點(diǎn)位的原因。除點(diǎn)位29、32、33 外，全湖其他點(diǎn)位各組分熒光強(qiáng)度占比基本保持一致。

圖5 烏倫古湖各采樣點(diǎn)位熒光強(qiáng)度占比Fig.5 Fluorescence intensity ratio of each sampling site in Ulungur Lake

由圖6 可知，烏倫古湖Ft呈現(xiàn)空間分布差異性特征。烏倫古湖東北部湖區(qū)Ft較大，其中點(diǎn)位32 的Ft達(dá)到最大值（0.52 R.U.），其次為點(diǎn)位29、33，分別為0.44、0.33 R.U.。點(diǎn)位32、33 位于額爾齊斯河向?yàn)鮽惞藕{(diào)水的入口區(qū)域，由額爾齊斯河帶來(lái)的植物碎屑以及顆粒懸浮物累積在點(diǎn)位32 附近，冬季周圍水生植物腐爛以及上游帶來(lái)的動(dòng)植物殘骸在微生物分解作用下使水體中腐殖質(zhì)濃度增加，同時(shí)分解過(guò)程中DO 濃度不斷降低，利于湖底的污染物釋放到上層水體[6]，導(dǎo)致Ft增高。

圖6 烏倫古湖總熒光強(qiáng)度空間分布Fig.6 Spatial distribution of total fluorescence intensity in Ulungur Lake

2.4 烏倫古湖DOM 來(lái)源解析

2.4.1 DOM 與環(huán)境因子相關(guān)性分析

探討環(huán)境因子與DOM 組分之間的關(guān)系，對(duì)識(shí)別烏倫古湖水體DOM 的來(lái)源至關(guān)重要。烏倫古湖水體DOM 組分、熒光特征參數(shù)與水質(zhì)參數(shù)相關(guān)性如表2 所示。由表2 可知，類腐殖質(zhì)組分C1 的熒光強(qiáng)度與組分C3 的熒光強(qiáng)度呈顯著正相關(guān)（R=0.958，P<0.01），說(shuō)明類腐殖質(zhì)來(lái)源較相似；類蛋白組分C2 的熒光強(qiáng)度與類腐殖質(zhì)組分C1、C3 的熒光強(qiáng)度呈顯著正相關(guān)(R=0.388，P<0.05；R=0.331，P<0.05)，表明類蛋白組分與類腐殖質(zhì)組分在來(lái)源上一致。類腐殖質(zhì)組分C1、C3 的熒光強(qiáng)度與T、N-N 和DO 濃度呈顯著正相關(guān)，與有機(jī)指標(biāo)COD、DOC 呈顯著負(fù)相關(guān)。

表2 烏倫古湖熒光組分與水質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性Table 2 Correlation between fluorescence components and water quality indexes in Ulungur Lake

根據(jù)PARAFAC 得出的熒光強(qiáng)度對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)位進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖7 所示。采樣點(diǎn)位可分為3 類，第一類為點(diǎn)位1、2、3、4、5、6、7、19、29，第三類為點(diǎn)位32、33，其余點(diǎn)位為第二類。各采樣點(diǎn)位之間的距離均相對(duì)較小，說(shuō)明烏倫古湖熒光組分的類別差別并不大。第一類點(diǎn)位均處于人類活動(dòng)污染較為嚴(yán)重的區(qū)域（垃圾及養(yǎng)殖業(yè)區(qū)域）；第三類點(diǎn)位位于額爾齊斯河輸水處，其污染主要來(lái)自河道上游；第二類點(diǎn)位均位于布倫托海湖心區(qū)域范圍，受陸源直接影響較小，主要受浮游動(dòng)植物分解及沉積物釋放影響，與第一類、第三類點(diǎn)位有著不同的污染來(lái)源。

圖7 烏倫古湖不同采樣點(diǎn)聚類分析Fig.7 Cluster analysis of different sampling points in Ulungur Lake

2.4.2 烏倫古湖DOM 來(lái)源解析

烏倫古湖水體熒光特征參數(shù)如圖8 所示。FI（1.56～1.9）和HIX（0.94～4.26）顯示，水體DOM 表現(xiàn)為陸源與自生源共同影響，且整體上水體腐殖化程度較低。BIX 是衡量DOM 自生來(lái)源的重要指標(biāo)，BIX 結(jié)果表明新近自生源占比較高，主要為生物細(xì)菌活動(dòng)產(chǎn)生，且點(diǎn)位6、19、32、33 的BIX 均表現(xiàn)為烏倫古湖水體DOM 由水體微生物活動(dòng)產(chǎn)生。與其他湖泊對(duì)比，烏倫古湖FI 低于南漪湖[29]、蠡湖[42]，較接近于達(dá)里湖[43]與呼倫湖[44]；BIX 接近于青海湖[45]。吉力湖水體Fn(280)（14.0±0.5）、Fn(355)（7.67±0.28）均值均較高，且C2 和C1、C3 相對(duì)濃度高于布倫托海。

圖8 烏倫古湖各采樣點(diǎn)位熒光特征參數(shù)分布Fig.8 Distribution of fluorescence characteristic parameters at each sampling point in Ulungur Lake

綜上所述，烏倫古湖DOM 受內(nèi)源與外源共同影響，且主要以內(nèi)源為主，同時(shí)具有腐殖化程度低和自生源較強(qiáng)的特征。烏倫古湖地處內(nèi)陸干旱地區(qū)，工業(yè)和農(nóng)業(yè)不發(fā)達(dá)，人口密度較小，人類活動(dòng)對(duì)湖泊的干擾相對(duì)較小。冬季以蘆葦為代表的水生植物經(jīng)微生物分解產(chǎn)生DOM 污染物[46]，同時(shí)冰封期水下沉積物在厭氧條件下也會(huì)引起內(nèi)源污染物釋放[47]。根據(jù)烏倫古湖水體DOM 組分及結(jié)構(gòu)、綜合熒光指數(shù)和紫外特征參數(shù)，推測(cè)烏倫古湖水體DOM 更多來(lái)源于內(nèi)源有機(jī)質(zhì)，包含蘆葦?shù)姆纸?、額爾齊斯河與烏倫古河帶來(lái)的植物碎屑以及湖底沉積物的釋放。

3 結(jié)論

（1）烏倫古湖湖區(qū)中，吉力湖在冰封期表層水體DOM 主要以陸源類腐殖質(zhì)（占比41.91%）為主，布倫托海以類色氨酸（39.38%）為主。其中入湖口區(qū)域熒光強(qiáng)度最高，這與該區(qū)域陸源有機(jī)物的輸入、浮游動(dòng)植物生長(zhǎng)有著較大的關(guān)系。

（2）紫外特征參數(shù)〔E2/E3、E3/E4、a(400)、SR〕及熒光特征參數(shù)〔FI、BIX、HIX、Fn(280)、Fn(355)〕表明烏倫古湖冰封期DOM 受陸源與內(nèi)源共同影響，且主要以內(nèi)源為主，具有腐殖化程度低、新近自生源高的特征，DOM 來(lái)源于蘆葦?shù)人参锉晃⑸锏慕到饣虺练e物的釋放。

（3）烏倫古湖水體腐殖質(zhì)（C1、C3）與類蛋白組分（C2）顯著相關(guān)，表明腐殖質(zhì)與類蛋白組分存在相同的來(lái)源。