千岛湖水质优良, 具有较低的初级生产力和较高的透明度(SDD), 探究该湖有色可溶性有机物(CDOM)的微生物降解特征对探究清洁水体有机物迁移转化规律具有重要意义。 通过对室内微生物培养实验前后CDOM吸收和荧光光谱的对比分析, 探究该湖有色可溶性有机物生物降解特征及指示意义。 结果表明, 经28 d微生物降解培养后CDOM吸收系数a254、 光谱斜率S275-295平均值均减小、 荧光腐殖化指数HIX增大, 说明微生物降解致使CDOM浓度降低, 腐殖化程度相应升高。 经生物培养28 d可降解的CDOM吸收系数a254平均降幅可达14.3%±4.8%, 各点位降幅范围为4.3%~23.6%。 平行因子分析获得三种荧光组分, 分别为陆源类腐殖酸C1、 类色氨酸C2和C3, 三种荧光组分在28 d微生物降解培养过程中均主要表现为降解, 极少有累积; 其中类色氨酸C2和C3生物可利用性水平分别可达54.1%±18.2%和53.2%±14.3%, 陆源类腐殖酸C1生物可利用性为28.2%±9.1%; 培养前后CDOM荧光主要贡献组分由类色氨酸C2变为陆源类腐殖酸C1, 这说明千岛湖类色氨酸生物活性高于类腐殖酸, 微生物降解培养过程中亦表现为削弱类蛋白峰保留类腐殖酸峰。 培养前后CDOM吸收系数差值, 亦即CDOM生物可利用性Δa254的高值主要集中在下游东南湖区, 这与类色氨酸C2分布特征具有一定的相似性, 说明千岛湖东南湖区CDOM生物可利用性最高, 可能与大量类色氨酸C2赋存具有一定关系。 微生物降解培养致使类色氨酸C2和C3分布特征发生改变, 经培养后其高值与C1、 a254培养后高值分布特征相似, 说明生物培养过程中可能存在类蛋白物质的产生。 微生物降解培养前后C1与a254均具有很好的相关性, 说明微生物降解培养对陆源类腐殖酸荧光峰应用于估算有机物浓度的影响较小, 培养后湖心区及东南湖区类色氨酸C2—C3高值区消失, 说明在水滞留时间较长的湖区微生物活动对类色氨酸荧光峰在点源污染识别的应用存在一定的影响。

运用三维荧光-平行因子分析(EEMs-PARAFAC)和室内生物培养实验, 分析了洪泽湖和骆马湖有色可溶性有机物(CDOM)生物降解特征对不同水文情景的响应。 结果表明, (1)平行因子分析得到3类荧光组分, 类腐殖质C1、 类色氨酸C2和类酪氨酸C3。 (2）经28天生物培养后, 枯水期洪泽湖、 骆马湖溶解性有机碳DOC生物可利用性(BDOC, 分别为17%±4%, 15%±4%)高于丰水期(分别为5%±5%, 10%±7%), 且枯水期%BDOC高值主要分布于入湖口区域。 (3）枯水期两湖泊比紫外吸收系数SUVA254和类腐殖质C1荧光强度显著高于培养前, 即ΔSUVA254和ΔC1为负值, 而类酪氨酸荧光强度显著低于培养前, 即ΔC3为正值, 表明了枯水期类酪氨酸生物可利用性较高, 产生了较为稳定的类腐殖质, 增加了样品的腐殖化程度。 (4）BDOC和%BDOC分别与ΔSUVA254有较好的负相关性, BDOC及%BDOC与ΔC3, %ΔC3均有较好的正相关性。 这意味着两个湖泊CDOM组成直接影响其生物可利用性。

研究一种基于激光微孔加工的温度补偿型光纤微流传感器。采用飞秒激光诱导水击穿的方法,在光纤布拉格光栅(FBG)和光纤镀金端面之间,刻写一条垂直于纤芯的均匀微流通道,制作单端反射式传感器,并对光谱进行快速傅里叶分析,可同时获得FBG和法布里-珀罗(F-P)谐振腔的波长信息。实验结果表明:FBG和F-P谐振腔对外界环境温度及微流折射率具有不同的响应特性。通过检测FBG光谱频移可得到温度信息,再从F-P谐振腔光谱中扣除温度的影响部分,即可得到温度补偿的折射率信息。实验得到传感器在中心波长为1550 nm处的折射率灵敏度约为1.2038 nm·RIU ^-1(RIU为单位折射率),该数值可通过光纤结构进行优化,设计的传感器具有结构简单、操作方便及可实时检测等优点,在生物化学、医学等传感领域中拥有良好的应用前景。