有色可溶性有機物來源與組成結(jié)構(gòu)對流域來水響應(yīng)研究獲進展

　　受人類活動與全球氣候變化的雙重影響，湖庫飲用水源地水質(zhì)安全面臨巨大風(fēng)險和挑戰(zhàn)。湖泊內(nèi)部自生和流域外源輸入的內(nèi)外源高濃度有色可溶性有機物（chromophoric dissolved organic matter, CDOM）可導(dǎo)致飲用水發(fā)酸發(fā)臭，增加飲用水處理過程中伴生的較高濃度致癌物質(zhì)，嚴重威脅人畜飲用水安全。對于地表湖庫等飲用水源而言，通常流域外源有機質(zhì)輸入占據(jù)CDOM庫的主導(dǎo)地位。而降水徑流過程，尤其是暴雨等極端天氣事件將直接決定入湖有機質(zhì)通量及組成結(jié)構(gòu)。豐枯交替的水文過程也可導(dǎo)致入湖徑流由枯水季節(jié)流經(jīng)深層低有機質(zhì)層的基流向豐水季節(jié)流經(jīng)枯枝落葉及高有機質(zhì)的地表徑流的轉(zhuǎn)變。盡管國內(nèi)外學(xué)者圍繞內(nèi)陸湖庫CDOM來源開展了大量研究，然而對于飲用水源地CDOM來源與組成結(jié)構(gòu)對流域流量定量響應(yīng)的案例研究依然較少。

    在國家杰出青年基金等項目的聯(lián)合資助下，中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所張運林研究小組博士生周永強等基于2013-2015年不同水文過程的CDOM野外觀測數(shù)據(jù)，結(jié)合流域降雨、流量和水位數(shù)據(jù)，通過三維熒光圖譜和平行因子分析法，定量研究了千島湖CDOM來源與組成結(jié)構(gòu)對流域主要河流新安江入湖流量的響應(yīng)方式與程度，研究結(jié)果發(fā)表在環(huán)境科學(xué)與水資源期刊Water Research 上（Water Research, 2016, 100: 211-221）。

　　研究結(jié)果表明，豐水季表征CDOM豐度的吸收系數(shù)，平行因子分析法解析得到的陸源類腐殖酸熒光組分顯著高于枯水季。而表征CDOM相對分子量大小的特征波長吸收系數(shù)比值、光譜斜率及光譜斜率比值均表現(xiàn)為豐水季顯著低于枯水季。研究結(jié)果進一步表明千島湖CDOM吸收系數(shù)、陸源類腐殖酸熒光組分與新安江入湖流量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)，而表征CDOM來源和組成的半定量參數(shù)與新安江入湖流量呈現(xiàn)極顯著負相關(guān)。由此表明，在豐水季入湖CDOM以芳香性較強的類腐殖酸占主導(dǎo)地位，因此需要在雨季特別是極端暴雨事件過程中提高飲用水中CDOM的去除率。而采用實時高頻CDOM光學(xué)探頭亦可為暴雨過程可能造成的飲用水源地水質(zhì)污染事件提供快速檢測和有效預(yù)警，科學(xué)支撐我國飲用水源地水質(zhì)的在線監(jiān)測與保護。