文章題目:桉樹葉浸泡對水庫沉積物致黑元素分布特征及遷移轉化研究
作者姓名:魏堯,李一平,朱雅,劉斯璇,黃亞男,王亞寧
作者單位: 河海大學環境學院,淺水湖泊綜合治理與資源開發教育部重點實驗室,江蘇 南京 210098
摘要:
我國南方桉樹種植區周邊水庫冬季水體泛黑現象頻發,桉樹砍伐殘體(尤其是葉)浸出液中富含的溶解性有機碳(DOC)、單寧酸與鐵、錳、硫化物等一系列反應是其主要致黑原因,然而目前可能致黑物質對水庫泛黑的貢獻程度和途徑仍不清楚。為了模擬桉樹葉浸泡對水庫黑水形成的影響機制,研究選取夏季水體未泛黑期(水體熱分層穩定)進行室內浸泡實驗,測定每6 h上覆水體溶解氧(DO)、氧化還原電位(Eh)、透光度等理化性質指標,分析DGT有效態鐵、錳、硫和DOC、單寧酸濃度分布規律及遷移轉化特征,計算沉積物-水界面處Fe2+、Mn2+、S2-表觀擴散通量。結果表明:(1)桉樹葉浸泡明顯消耗水體中的DO,且顯著影響水體Eh與透光度。此外,透光度與DO之間呈顯著正相關(相關系數為0.618~0.978)。(2)桉樹葉浸泡釋放大量DOC和單寧酸,其中單寧酸濃度遠超有氧馬尾松組,其上覆水中平均濃度分別達到23.9 mg/L、26.0 mg/L和34.0 mg/L,說明桉樹浸泡為黑水形成提供了重要的DOC和單寧酸來源。(3)桉樹葉浸泡后上覆水和表層沉積物中DGT有效態Fe濃度均明顯增加,深層沉積物中DGT有效態Fe濃度明顯下降,且有氧桉樹組表觀擴散通量均為正值,說明深層沉積物中Fe向沉積物-水界面遷移,為黑水形成提供了重要的Fe3+來源。研究結果可為解決桉樹人工林區水庫水體突發性泛黑問題提供科學依據。
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