STOTEN:李林蔚、曹星星等 | 酸性矿山排水干扰的岩溶河流中溶解性有机质的时空分布特征及其与金属离子的关系
溶解性有机质(DOM)广泛存在于地表水环境中,在金属离子的生物地球化学循环中起着至关重要的作用。酸性矿井排水(AMD)中的金属离子对岩溶地表水环境造成了严重污染,但目前对AMD干扰的岩溶河流中DOM与金属离子相互作用的研究较少。
基于此,贵州大学资源与环境工程学院2020级硕士研究生李林蔚在吴攀教授及曹星星副教授的指导下,通过采用荧光激发发射光谱结合平行因子分析的方法,研究了AMD干扰的岩溶河流中DOM的组成和来源;并利用结构方程模型(SEM)讨论了金属离子与其他因素(DOM组分、总溶解性碳(TDC)和pH)之间的关系。
研究结果表明:
(1)受AMD干扰的岩溶河流中TDC和金属离子浓度的季节分布存在明显差异。枯水期DOC、溶解无机碳(DIC)和金属离子的浓度普遍高于丰水期,其中铁和锰污染最为明显。
(2)AMD中的DOM主要是类蛋白质物质,且来自于内源输入;而受AMD干扰的岩溶河流中的DOM主要是由类腐殖质物质组成,来源受内、外源共同影响。
(3)SEM结果表明,DOM组分对金属离子分布的影响大于TDC和pH。在DOM组分中,类腐殖质物质的影响大于类蛋白物质。此外,DOM和TDC对金属离子有直接正向影响,而pH对这些金属离子有直接负向影响。
本研究阐明了受AMD干扰的岩溶河流中DOM与金属离子之间的地球化学相互作用,有助于进一步预防AMD中金属离子的污染。
相关研究成果在线发表于SCI一区期刊Science of the Total Environment(IF=9.8)。2020级硕士研究生李林蔚为第一作者,吴攀教授为通讯作者。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165434.