【摘 要】
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当前有害藻华(HABs)在全球淡水生态系统中暴发日益频繁。蓝藻水华在降解过程中将影响一系列环境问题。已有研究表明孔隙水中的溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOM)可增强沉积物中重金属的迁移,对周围上覆水体造成重金属污染,然而DOM降解期间沉积物中重金属的迁移机制尚不清楚。本研究选取典型的富营养湖泊-太湖为研究区域。太湖每年的夏季会出现蓝藻水华暴发的现象。为深入探究蓝
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当前有害藻华(HABs)在全球淡水生态系统中暴发日益频繁。蓝藻水华在降解过程中将影响一系列环境问题。已有研究表明孔隙水中的溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOM)可增强沉积物中重金属的迁移,对周围上覆水体造成重金属污染,然而DOM降解期间沉积物中重金属的迁移机制尚不清楚。本研究选取典型的富营养湖泊-太湖为研究区域。太湖每年的夏季会出现蓝藻水华暴发的现象。为深入探究蓝藻水华期DOM对沉积物重金属迁移的影响,采用紫外吸收光谱(UV-vis)、同步荧光光谱(SF)、激发-发射矩阵(Excitation Emission Matrix,EEM)结合PARAFAC的光谱表征技术,利用HR-Peeper采样的高分辨率优势对沉积物-水界面(SWI)附近的DOM的组成和分布及光谱特性进行了表征。同时,同步获取了 SWI附近重金属Co和Zn的高分辨率分布剖面图。主要探讨了 DOM对沉积物重金属迁移的影响及DOM影响沉积物重金属迁移的机制。本文的研究结果如下:(1)蓝藻暴发期间沉积物的DOM主要为蓝藻代谢和降解产生的,且加藻越多,内源性越强。7月份沉积物DOM的腐殖化程度较4月份更高。这是由于DOM在降解过程中会优先利用络氨酸类物质,导致络氨酸类组分比例减小,腐殖酸类组分比例增多,DOM的腐殖化程度提高,自生源指数降低。(2)DOM降解期间钴(Co)和锌(Zn)的迁移性增强。Co的迁移性增强不仅仅是来源于厌氧环境的贡献,蓝藻代谢或降解产生的可溶性有机物与游离态的Co(Ⅱ)的络合也促进了钴的迁移。这一点可以由HR-peeper剖面的溶解态Co和Mn及UV254的分布及它们之间的相关性表明。DOM降解期间有机络合态的钴(DOM-Co(Ⅱ))的高比例也可以加以证明。Zn对沉积物氧化还原条件不敏感,厌氧不能改变Zn的价态,蓝藻降解期间有机络合态的Zn(DOM-Zn)的高比例表明DOM对Zn迁移的促进作用。进一步研究表明,络氨酸类物质在Co和Zn的络合过程中起重要作用。DOM降解期间形成的高pH环境也有利于络合物的稳定,进一步增强了 Co和Zn的迁移。图[20]表[5]参[95]
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