人間に影響を及ぼした河口堆積物におけるDOM、DON、DOSの空間勾配と分子変換

溶解した有機物（DOM）は、グローバルな炭素プールで最も活性な割合を構成し、河口堆積物は重要なリポジトリとして機能し、DOMは動的変換の影響を受けやすいです。人為的窒素（N）および硫黄（S）入力は、Nを含むDOM（DON）およびSベアリングDOM（DOS）を作成することにより、さらに複雑になります。この研究は、UV可視分光法、励起排出マトリックス（EEM）蛍光分光法、フーリエ変換イオンの組み合わせ技術を使用して、パールリバー河口（Pre）堆積物、中国のDOM、DON、およびDOSの空間勾配と変換メカニズムに掘り下げています。サイクロトロン共鳴質量分析（FT-ICR MS）、および微生物ハイスループットシーケンス。結果は、DOM濃度、芳香族性（SUVA254）、疎水性（SUVA260）の異なる空間勾配を明らかにしました。これは、カルボキル、カルボニル、ヒドロキシル、エステル基（A253/A203）の置換基群の含有量（菌酒DOM）、およびCODD、およびCODDANCEの含有量を明らかにしました。蛍光障害DOM（FDOM）のチロシン/トリプトファン様タンパク質と湿ック様物質。これらはすべて上部から下部に減少し、O3SおよびO5S成分の減少を伴い、陸生OMの寄与、特に人為的入力の貢献度の海側の減少を示しています。さらに、堆積物は、DOM、DON、およびDOSの分子多様性（式の数）の上部から下部への減少を示し、分子は炭素（NOSC）の低い公称酸化状態（MLBL）（MLBL）に向かう傾向があります。分子量（m/z）および飽和（h/c）。DOMの分子組成はプレ堆積物で類似したままでしたが、リグニン様物質の相対的存在量は減少し、ドンとDOSのタンパク質様物質と脂質様物質の同時増加が上部から下部まで増加しました。機械分析により、河口前の堆積物におけるDOM、DON、およびDOSの空間勾配を形作る際の陸生OM、人為的N/S入力、および微生物プロセスの関節の影響が特定されました。この研究は、人間に影響を与えた河口堆積物内のDOM、DON、およびDOの複雑な空間勾配と変換に関する貴重な洞察を提供します。

Dissolved organic matter (DOM) constitutes the most active fraction in global carbon pools, with estuarine sediments serving as significant repositories, where DOM is susceptible to dynamic transformations. Anthropogenic nitrogen (N) and sulfur (S) inputs further complicate DOM by creating N-bearing DOM (DON) and S-bearing DOM (DOS). This study delves into the spatial gradients and transformation mechanisms of DOM, DON, and DOS in Pearl River Estuary (PRE) sediments, China, using combined techniques of UV-visible spectroscopy, Excitation-emission matrix (EEM) fluorescence spectroscopy, Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS), and microbial high-throughput sequencing. Results uncovered a distinct spatial gradient in DOM concentration, aromaticity (SUVA254), hydrophobicity (SUVA260), the content of substituent groups including carboxyl, carbonyl, hydroxyl and ester groups (A253/A203) of chromophoric DOM (CDOM), and the abundances of tyrosine/tryptophan-like protein and humic-like substances in fluorophoric DOM (FDOM). These all decreased from upper to lower PRE, accompanied by a decrease in O3S and O5S components, indicating seaward reduction in the contribution of terrestrial OM, especially anthropogenic inputs. Additionally, sediments exhibited a reduction in molecular diversity (number of formulas) of DOM, DON, and DOS from upper to lower PRE, with molecules tending towards a lower nominal oxidation state of carbon (NOSC) and higher bio-reactivity (MLBL), molecular weight (m/z) and saturation (H/C). While molecular composition of DOM remained similar in PRE sediments, the relative abundance of lignin-like substances decreased, with a concurrent increase in protein-like and lipid-like substances in DON and DOS from upper to lower PRE. Mechanistic analysis identified the joint influence of terrestrial OM, anthropogenic N/S inputs, and microbial processes in shaping the spatial gradients of DOM, DON, and DOS in PRE estuarine sediments. This study contributes valuable insights into the intricate spatial gradients and transformations of DOM, DON, and DOS within human-impacted estuarine sediments.