摘要:本研究旨在系统分析太湖不同区域沉积物中腐殖酸(humic acid, HA)的空间分布特征及其对甲烷生成过程的影响。采样区域涵盖东太湖、梅梁湾、湖心区和大浦口,分别采集表层沉积物进行定量分析。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、分光光度法、元素分析、电化学测量以及醌类基团的定量测试,表征了HA的含量、结构特征及氧化还原特性(包括电子接受能力(electron accepting capacity, EAC)和电子供给能力(electron donating capacity, EDC))。研究结果表明,太湖不同区域的HA含量及其氧化还原特性存在显著空间差异。草型湖区(如东太湖)的HA的含量较高,主要由于其沉积物中富含类纤维素、类木质素物质;而藻型湖区(如梅梁湾)的HA的前驱体具有更多的蛋白质等含氮物质,因此具有更高的氮含量。藻型湖区的HA表现出更强的EAC。相关性分析显示,HA的EAC与沉积物碳氮比呈显著负相关以及HA的芳香缩合度呈显著正相关。为了进一步明确太湖HA对产甲烷过程的影响,本研究在富集体系中探究了不同EAC的HA对甲烷生成的调控作用,并通过测定甲烷累积量和辅酶F420相对活性来表征产甲烷过程。结果表明,随着HA的EAC增加,其对产甲烷过程的抑制作用越强,辅酶F420相对活性显著降低。这一发现表明湖泊HA能够通过其氧化还原特性在调控CH4排放方面起着关键作用。未来的研究应进一步关注不同前驱体对湖泊HA形成机制的影响,以及影响HA的EAC的关键因素,以全面理解湖泊HA在气候变化调控中的潜在作用。