样本：校园内自然河水。

试剂：浓硫酸、0.01 mol/L高锰酸钾溶液、0.02 mol/L硫代硫酸钠标准溶液、1%淀粉溶液、碱性碘化钾溶解、硫酸锰溶液、超纯水、无水乙醇。

仪器：荧光分光光度计(F97XP；上海棱光技术有限公司)、ME104型电子天平(Mettlertoledo公司)。

样本采集：分别采取不同月份下的校园内自然河水，分装在三个100 mL聚乙烯塑料瓶中，每个100 mL聚乙烯塑料瓶中加入0.4 mL硫酸锰溶液和0.8 mL碱性碘化钾溶液，拧紧瓶塞，将瓶子上下颠倒并充分振摇，以确保其混合均匀。在瓶子上贴上标签注明样品名称及日期等，4℃条件下避光保存。

水样用0.22 μm的滤膜过滤后得到滤液，用于荧光光谱测定。荧光参数：激发波长扫描范围为200~650 nm，发射波长扫描范围为200~800 nm，扫描速度为15,000 nm/min，扫描间隔1 nm，激发采样间隔为10 nm，激发和发射带宽均为10 nm，增益(PMT)：1000 V，响应时间为自动匹配。测定过滤得到的滤液，每个样品进行平行测量三次，完毕后导出原始数据表格。将得到的数据导入Matlab R2020b中制图。

从100 mL的聚乙烯塑料瓶中取水样，向锥形瓶中使用移液管移取50 mL水样，用标准Na₂S₂O₃溶液将水样滴定至浅黄色，随后，向锥形瓶中加入2 mL的1%淀粉溶液，此时溶液变为蓝色。接着，用标准Na₂S₂O₃溶液继续滴定，直至溶液由蓝色变为无色，记录下消耗的Na₂S₂O₃标准溶液的体积，并重复此操作进行三次平行测定，以确保结果的准确性。

${\bar{V}}_{N{a}_2{S}_2{O}_3}\left(ml\right)=\left[V_{N{a}_2{S}_2{O}_3}\left(I\right)+V_{N{a}_2{S}_2{O}_3}\left(II\right)+V_{N{a}_2{S}_2{O}_3}\left(III\right)\right]$

$溶解氧\left(ml/L\right)={\bar{C}}_{N{a}_2{S}_2{O}_3}\times {\bar{V}}_{N{a}_2{S}_2{O}_3}\times 32/4\times 1000/V_{水}$

利用Matlab R2020b软件中dreem6.4及NWay工具箱对水样三维荧光光谱进行去除拉曼散射和瑞利散射，并利用软件中PARAFAC工具箱对水样三维荧光光谱数据矩阵进行建模处理，模型通过核心一致性和拆半检验提取出荧光组分，所得最大荧光强度(Fmax)代表各组分荧光强度或相对浓度 [14] ，利用Excel、Origin 2018以及SPSS软件分别进行数据统计、绘图和分析的相关操作。

通过PARAFAC分析水体DOM的三维荧光光谱数据，得出自然河水有3个荧光组分，见 图1 所示。根据区域积分法将荧光区域划分为5个区域：区域I为(λEx/λEm = 220~250 nm/280~330 nm)，区域II为(λEx/λEm = 220~250 nm/330~380 nm)，区域III为(λEx/λEm = 220~250 nm/380~480 nm)，区域IV为(λEx/λEm = 250~280 nm/290~380 nm)，区域V为(λEx/λEm = 250 nm/380~480 nm)，5个区域的物质分别为类酪氨酸、类色氨酸、类富里酸、可溶性的微生物副产物和类腐殖酸 [15] 。

由 图1 可知校园内自然河水DOM呈现3个荧光组分(C1、C2和C3)，根据区域积分法分析结果可知，组分C1 (Ex/Em = 355 nm/450 nm)和C2 (Ex/Em = 300 nm/400 nm)都指示为类腐殖酸物质，组分C3 (Ex/Em = 280 nm/360 nm)主要体现为可溶性的微生物副产物。类腐殖酸物质是一种相对稳定、分子结构较为复杂、在人类活动范围内广泛存在的物质，难以被微生物利用，主要来源于城市污水和农业废水。可溶性的微

图1. PARAFAC解析出的校园内自然河水水体的3个荧光组分

生物副产物的分子结构不稳定，为水环境下浮游生物活动产物 [16] 。水体DOM荧光组分种类与水体实际情况相符，即附近生活污水直排，水体流动性差，底泥长期淤积。

利用PARAFAC提取的组分最大荧光强度(Fmax)对校园内自然河水55个水样水体DOM相对占比进行表征，结果分别如 图2 所示。由图清晰可知水体中类腐殖酸物质质量相对占比最大，对水体影响大。

图2. 校园内自然河水水体DOM荧光组分的Fmax及相对占比

校园内自然河水水体中DOM的4种荧光参数如 图3 所示。荧光指数(FI)在DOM组成和性质方面可表示微生物来源有机质占总有机质的比例，指在激发波长为370 nm时，荧光发射波长为450 nm与500 nm处荧光强度的比值，其大小与腐殖酸分子腐殖化程度呈负相关，FI > 1.9时DOM来源主要以微生物、藻类活动(内源)为主，自生源特征明显，FI < 1.4时内源贡献相对较低，主要源于外源输入 [17] 。由图可见，水样的FI在1.4~2.0附近，且90%的水样的FI在1.5~1.9，说明自然河水水体有机污染由陆源输入和内源释放共同造成。水体中均有水样FI值在1.9以上，这主要是由于周边有养殖、生活废水的排放，导致该区域内的水体生物活动异常活跃，生物活性较强，自生源特征比较明显。

自生源指数(BIX)反映DOM自生源相对贡献，在0.8~1.0、0.7~0.8和0.6~0.7时，分别表示具有较强自源特征、中度新近自生源特征和较少的自生组分 [18] 。自然河水水体BIX为0.5~3.5，表明其为较强新生自生源特征，部分区域为中度新近自生源特征和较少的自生组分；说明水体整体处于较强的自生源特征，主要为生物活动内源产生。

腐殖化指数(HIX)反映水体DOM的腐殖化程度。当HIX > 3时，表示水体的腐殖化程度强，当HIX为1.5~3时，表示水体的腐殖化程度较弱，当HIX < 1.5时，则说明水体中的DOM主要来源于微生物 [19] 。由 图3 可知自然河水水体HIX为0.5~0.7，数值远小于1.5，说明水体DOM腐殖化程度较弱，水体DOM自生源特征明显，并且与BIX结果一致。

新鲜度指数(β:α)反映新产生的DOM在整体DOM中所占的比例，是评估水体生物活性的重要依据 [20] 。校园内自然河水的β:α分别为0.5~3.0，且水体90%的水样的β:α处于0.5~1.0。β:α越大表明水体生物活性越强，由此表明水体中生物活性较强，微生物在水体中的活跃程度较高，内源DOM释放速率相对较大。同时，水体受到生活污水中大量营养物质的影响，这有利于水体中生物的繁殖生长。

为进一步确定水体DOM的来源，根据PARAFAC分析的结果，使用SPSS软件对三种水体的样品DOM的荧光组分与荧光指数进行相关性分析 [21] ， 表1 为校园内自然河水水体荧光组分与荧光参数的相关系数表。由 表1 可知，自然河水组分C1、C2和C3之间均没有相关性，表明水体污染源来源不同，具有一定的差异性，组分C3与β:α以及BIX呈极显著正相关性，说明组分C3在一定条件下对水体β:α以及BIX有指示作用。

注：^**在p < 0.01为极显著相关，^*在p < 0.05为显著相关。