Trace metal speciation predictions in natural aquatic systems: incorporation of dissolved organic matter (DOM) spectroscopic quality
Notice bibliographique
Résumé
Environmental context To assess the risk posed by environmental contaminants such as metals, one needs to be able to identify the key chemical species that prevail in natural waters. One of the recognised stumbling blocks is the need to quantify the influence of heterogeneous dissolved organic matter (DOM). Here we explore the possibility of using the optical signature of DOM to determine its quality, to alleviate the need to make assumptions about its metal-binding properties and to improve the prediction of trace metal species distributions in natural waters. Abstract To calculate metal speciation in natural waters, modellers must choose the proportion of dissolved organic matter (DOM) that is actively involved in metal complexation, defined here as the percentage of active fulvic acid (FA); to be able to estimate this proportion spectroscopically would be very useful. In the present study, we determine the free Cd2+, Cu2+, Ni2+ and Zn2+ concentrations in eight Canadian Shield lakes and compare these measured concentrations to those predicted by the Windermere Humic Aqueous Model (WHAM VI). For seven of the eight lakes, the measured proportions of Cd2+ and Zn2+ fall within the range of values predicted by WHAM; the measured proportion of Cu2+ falls within this range for only half of the lakes sampled, whereas for Ni, WHAM systematically overestimated the proportion of Ni2+. With the aim of ascribing the differences between measured and modelled metal speciation to variations in DOM quality, the percentage of active FA needed to fit modelled and measured free metal concentrations was compared with the lake-to-lake variation in the spectroscopic quality of the DOM, as determined by absorbance and fluorescence measurements. Relationships between the percentage of active FA and DOM quality were apparent for Cd, Cu, Ni and Zn, suggesting the possibility of estimating the percentage of active FA spectroscopically and then using this information to refine model predictions. The relationships for Ni differed markedly from those observed for the other metals, suggesting that the DOM binding sites active in Cd, Cu and Zn complexation are different from those involved in Ni complexation. To our knowledge, this is the first time that such a distinction has been resolved in natural water samples.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».