火后初期降雨后溪流有机质及低分子量消毒副产物前体的分子化学变化

《ACS ES&T Water》：Changes in Molecular Chemistry of Stream Organic Matter and Low Molecular Weight Disinfection Byproduct Precursors Following Initial Post-Fire Rainstorms

　　

摘要

森林生态系统易受野火影响，野火会对下游水质产生短期和长期影响，包括下游溶解性有机碳 (DOC) 运输的变化和消毒副产物 (DBP) 的形成，这些影响可能被高强度暴雨加剧。为了评估溪流组成和特性的短期变化，我们在 2020 年卡梅伦峰山火范围内，于首个灾后夏季风暴季之前、期间和之后，对注入卡什拉普德河的三条溪流进行了采样。根据上游流域中度至高强度燃烧的比例（<25%、25–50% 或 >50%）区分这些溪流。DOC 浓度和浊度表现出由风暴驱动的响应，其中燃烧面积为 25–50% 的溪流响应最为显著。根据燃烧面积的不同，含氮物种在风暴期间和风暴后在溪流中富集。氯化实验测量了低分子量 (C₁ – C₂) DBPs，在所有事件中，来自燃烧范围更广的子流域的溪流，其 DOC 和形成的 DBPs 均较高。然而，在所有溪流中，风暴期间释放的 DOC 在按 DOC 标准化计算后形成的 DBPs 较少。这些结果表明，野火干扰后的 DBP 形成主要由风暴介导的 DOC 负荷增加所驱动，而非由高反应性热解物质的富集所致。