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Bleaching of color of kraft pulp mill effluents and natural organic matter in lakes

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Abstract:

In situ changes in the color of lake water and biologically treated kraft pulp mill effluents mixed in lake water were examined in three lakes. In 1.7 m3 enclosures, the color (400–700 g Pt·m–3) of the mixture of pulp mill effluent and lake water remained similar for 4 months in darkness, whereas exposure to solar radiation resulted in 17–42% bleaching of color. During the summer stratification of a humic lake, the color (160 g Pt·m–3) of hypolimnetic water remained similar to that found during spring turnover, but the color of epilimnion decreased 13%. The measured rates of photochemical bleaching of color by solar radiation could explain the decrease of epilimnetic color. Attenuation of photobleaching in the water column was similar to that of blue irradiance. Measured photobleaching was well described by a model based on quantum yields. The model revealed that visible solar radiation accounted for 29% of photobleaching at the surface and 66% in the whole water column. The results indicated that solar radiation, rather than plankton, bleached color of lake water and pulp mill effluents in surface strata.

Nous avons examiné dans 3 lacs les changements in situ de la couleur de l'eau, ainsi que celle des effluents d'usine de pâte kraft ayant subi un traitement biologique et mêlés à de l'eau de lac. Dans des enclos de 1,7 m3, la couleur (400–700 g Pt·m–3) d'un mélange d'effluent d'usine de pâte et d'eau de lac est restée stable pendant 4 mois à l'obscurité; en revanche, un blanchiment de la couleur de l'ordre de 17–42 % a suivi une exposition à la radiation solaire. Durant la stratification estivale dans un lac humique, la couleur de l'eau de l'hypolimnion (160 g Pt·m–3) est demeurée la même que celle qui prévalait au moment du brassage du printemps, alors que la couleur de l'épilimnion a diminué de 13 %. Les taux de blanchiment photochimique de la couleur par la radiation solaire observés peuvent expliquer la diminution de la couleur de l'épilimnion. L'atténuation du blanchiment photochimique dans la colonne d'eau est semblable à celle de l'irradiance de la couleur bleue. Le blanchiment observé peut être décrit de façon adéquate par un modèle basé sur les rendements quantiques. Le modèle démontre que la radiation solaire visible est responsable de 29 % du blanchiment optique à la surface et de 66 % dans l'ensemble de la colonne d'eau. Ces observations montrent que c'est la radiation solaire, plutôt que le plancton, qui cause le blanchiment de la couleur de l'eau des lacs et des effluents d'usine de pâte dans les couches superficielles.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2002

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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nrc/cjfas/2002/00000059/00000005/art00007
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