【摘 要】
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溶解性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)是海洋有机碳最大碳库,在海洋生物地球化学循环中占据重要地位。河流输入DOC通量对海洋DOC具有重要贡献,弄清楚河流体系DOC输出通量以及稳定同位素组成,对于研究海洋有机碳循环具有重要作用。拦河筑坝等水利工程的实施会滞留颗粒态有机碳(Particulate organic carbon,POC),但对DOC传输的影响不明确,特别
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溶解性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)是海洋有机碳最大碳库,在海洋生物地球化学循环中占据重要地位。河流输入DOC通量对海洋DOC具有重要贡献,弄清楚河流体系DOC输出通量以及稳定同位素组成,对于研究海洋有机碳循环具有重要作用。拦河筑坝等水利工程的实施会滞留颗粒态有机碳(Particulate organic carbon,POC),但对DOC传输的影响不明确,特别是黄河水沙调控过程对黄河DOC传输的影响仍不清楚。测定黄河河水DOC含量及其稳定同位素组成(δ13CDOC)有助于解决上述问题,通过对DOC碳同位素前处理方法的改进,选择黄河小浪底水库下泄河水作为研究对象,分析一个水文年内下泄河水DOC含量及δ13CDOC组成,阐明水库水沙调控过程与流域DOC传输通量的关系,主要得出以下几点研究结果:1、DOC同位素前处理方法的改进:(1)12 m L顶空瓶改为60 m L顶空瓶,加入40m L水样,加大CO2产气量;(2)磷酸酸化后的样品在4℃条件下用高纯氮气吹扫,彻底去除溶解性无机碳(Dissolved inorganic carbon,DIC);(3)水浴加热改为石墨炉加热,解决水浴加热导致漏气的问题。2、小浪底水库下泄河水DOC含量范围为1.74 mg/L至2.89 mg/L,δ13CDOC值范围为-27.0‰至-23.9‰。DOC浓度表现出夏季高,春季低,秋季和冬季居中的特征,δ13CDOC值出现秋季至春季逐渐升高,夏季又降低的趋势。夏季河水受水沙调控影响明显,春季河水DOC与土壤及其上覆C3植物、浮游植物的光合作用、生活污水和农业面源污染有关;秋季河水DOC主要来自内源DOC和生活污水;冬季河水DOC与生活污水、土壤有机质输入和浮游植物的光合作用有关。3、河流DOC年输送量为1.1×10~8kg/yr,2019年和2020年排沙期间DOC传输比例分别为21.0%和14.6%,说明小浪底水库人为调水调沙工程改变了DOC的输送时间。且2020年排沙期间DOC通量的贡献(14.6%)高于排水量的贡献(13.5%),显示DOC因水沙调控工程的实施由碳汇转变成碳源,进而改变河流DOC通量。泄水阶段主要输送内源浮游植物光合作用以及C3衍生森林土壤和内源微生物生产的DOC,排沙阶段输送的DOC主要与内源有机质的降解和二次氧化有关。
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