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溶解性有机质(DOM)与污染物相互关系的研究已成为土壤环境化学界学术热点之一。国内外研究表明,DOM在生态环境中具有许多的重要功能:DOM不仅可以影响N、P、C和S等营养元素的生物有效性及污染物(重金属、农药、多环芳烃等)的迁移能力,而且还是土壤有机质分解和转化、微生物生长代谢等过程的重要影响因素。在湖泊生态系统中,DOM对湖泊系统的物理、化学和生物过程都能够产生重大影响,它是湖泊异养型微生物所需能源的主要提供者,是湖泊水体 pH的调节剂及控制因素；能够与金属离子或有机污染物相互作用,从而影响其迁移转化、毒性及生物可利用性等。
本论文运用紫外-可见光光谱、荧光光谱和红外光谱研究乌梁素海土壤、水、沉积物孔隙水和沉积物 DOM的来源、结构和组成；分析乌梁素海水体和周边土壤的DOM之间的相互联系；分析 DOM与金属离子之间的相互作用的机理等方面取得了一些进展,其研究成果主要体现在以下几个方面:
土壤 DOM的三维荧光光谱和同步荧光光谱分析显示土壤主要含有类蛋白物质和类富里酸物质,类富里酸含量较高。傅里叶红外光谱表明富里酸中主要功能团有苯酚与醇碳、脂肪族碳、芳香碳和羧基等；光谱方法表征的腐殖化程度与 CEC之间有着明显的相关性,预示能够用光谱方法表征土壤有机质和 CEC的变化,并进一步揭示乌梁素海土壤 DOM以类富里酸为主；土壤 DOM与 Cu(Ⅱ)的三维荧光光谱和同步荧光光谱淬灭表明土壤DOM与Cu(Ⅱ)具有较强的结合能力,强的结合能力能够影响金属离子在环境中的迁移。同步荧光光谱还显示Cu(Ⅱ)主要与土壤 DOM中的类富里酸作用,而与类蛋白物质作用不明显或几乎不反应。
荧光光谱分析不同污染状况下水体 DOM组分和荧光强度的变化,显示城市生活污水和农业生产污水是乌梁素海水体 DOM中类蛋白峰和类腐殖酸峰的主要来源；同时在污染较为严重的区域类蛋白荧光峰的强度较高,在污染相对较小的区域,类腐殖酸荧光峰的强度相对较高,因此,在一定程度上类蛋白峰荧光强度的变化能够用于表征水体的污染状况。NO3-和NH4+的含量与类蛋白荧光峰有着明显的相关性,预示类蛋白峰主要来源于生活污水。
荧光光谱分析沉积物孔隙水 DOM组分显示,与水体DOM相似,三维荧光光谱主要有四个明显的荧光峰,同步荧光光谱主要有三个明显的荧光峰；孔隙水 DOM中类腐殖酸的含量要高于水体DOM,且孔隙水DOM类腐殖酸的结构要比水体DOM中的更为复杂些,表明水体和孔隙水在结构上存在一定的差异；DOM的腐殖化程度显示,受上游生活污水和工业废水的影响,各样的孔隙水 DOM腐殖化程度也存在差异,在污染较重区域 DOM腐殖化程度较低。
紫外光谱研究表明底层沉积物DOM比表层的DOM的芳香化程度高,其结构也较稳定；沉积物腐殖酸主要以富里酸为主,DOM芳香环上的取代基中羟基、羧基、羰基、酯类含量要稍高于水体和孔隙水；表层红外光谱分析表明,沉积物DOM在1639cm-1处均有一强的吸收峰,表明其含不饱和芳香族物质较多。与表层土壤DOM红外光谱相比较,沉积物DOM具有更复杂的结构；运用荧光淬灭方法分析得出,沉积物 DOM的组分比土壤的复杂,其含有更多的荧光峰；研究土壤DOM与 Cu(Ⅱ)的相互作用显示,配合作用主要发生在类富里酸上,而沉积物DOM中类蛋白物质和类腐殖酸与Cu(Ⅱ)都发生作用,类蛋白峰随着Cu(Ⅱ)的增加逐渐减低,而类腐殖酸峰出现增强的现象,且土壤DOM与Cu(Ⅱ)的络合常数明显的要高于沉积物DOM。