不同条件下河口裸滩地汞、甲基汞含量变化

选择辽河口裸滩表、底层(0—10 cm和10—20 cm)沉积物作为研究对象,利用恒温培养法进行模拟培养,探讨在不同盐度(CK、0.50%、1.50%和1.80%)、不同温度(10℃、20℃和30℃)以及不同淹水状态(全淹水和半淹水)下河口裸滩表层和底层(0—10 cm和10—20 cm)沉积物中汞和甲基汞含量的变化趋势.研究发现,随着淹水盐度升高,沉积物中总汞含量逐渐降低;在10℃时,沉积物中甲基汞含量均低于纯化后沉积物,但随淹水盐度升高逐渐升高;温度为20℃和30℃时,甲基汞含量在淹水盐度为1.50%时最高.相同盐度条件下,沉积物中总汞含量随环境温度(10—30℃)升高而逐渐降低,甲基汞含量则逐渐增加;沉积物淹水状态为全淹水时比半淹水状态更有利于沉积物中无机汞的释放和甲基汞的形成.淹水盐度和环境温度的改变,更容易引起表层(0—10 cm)沉积物中汞的释放和甲基汞的产生.     

渔业养殖区水环境中汞的形态分布

为研究渔业养殖对水生生态环境中汞形态变化的影响,采用气相色谱-冷原子荧光法对浙江省舟山市六横岛海水样品中不同形态汞含量进行测定分析.结果表明,对于总汞(THg)、溶解态汞(DHg)和颗粒态汞(PHg),养殖区上浮水体与对照区上浮水体之间无显著差异(P0.05).纵向分布看,底层水体PHg含量要显著高于中间层和表层(P0.05),主要是由于沉积物向上浮水体释放大量颗粒物,而颗粒物本身对汞的吸附能力很强.对于上浮水体甲基汞含量分布,总甲基汞(TMe Hg)主要以(PMe Hg)的形态存在,且TMe Hg和PMe Hg在颗粒物含量较高的养殖区的含量要高于在对照区.但是,底层水体中可被微生物利用的溶解态甲基汞(DMe Hg)含量在对照区(0.066±0.009 pmol·L-1)要显著高于养殖区(0.031±0.007 pmol·L-1)(P0.05),这可能是由于常年养殖活动致使沉积物中大量有机物积累,有机物与无机汞离子络合,减少了汞的生物有效性,从而抑制了甲基汞的生成.     

微藻对无机汞和甲基汞的吸附和吸收特性

本文选取蛋白核小球藻和斜生栅藻两种微藻作为研究对象,将其接种于含有低浓度无机汞(0.1—2.0μg·L~(-1))和甲基汞(5.0—100 ng·L~(-1))的培养基中,考察两种藻的耐受性及微藻对无机汞及甲基汞的吸附和吸收特性.结果表明,在实验浓度范围内,0.1μg·L~(-1)的无机汞和5.0 ng·L~(-1)的甲基汞即可抑制蛋白核小球藻和斜生栅藻的生长,抑制作用随汞浓度的升高而增强.超过60%的无机汞和70%的甲基汞在24 h内通过吸附和吸收快速转移到了微藻,只有少量汞化合物残留于培养基中,168 h后,两种藻对无机汞和甲基汞的最高去除率分别为99.75%和99.82%.单个微藻细胞对于无机汞和甲基汞的吸附和吸收均在24 h达到最大值,随培养时间的延长,细胞增殖产生的稀释效应导致单细胞吸附量和吸收量逐渐降低.实验中观察到了无机汞和甲基汞在微藻细胞表面吸附及内部吸收的转换.     

汞的环境光化学

作为一种全球污染物,汞在水体、底泥、土壤、大气等介质中以各种不同形态存在.各种汞形态具有不同的理化特性及毒性.汞形态的转化对于汞的迁移、毒性、食物链富集放大效应等具有重要影响.光照在汞的形态转化中起着重要作用,主要涉及光氧化、光还原、甲基汞的光降解以及无机汞的光化学甲基化等四个方面.本文对不同环境介质中汞的光化学转化过...     

渔业养殖区藻源溶解性有机质性质特征对汞甲基化影响

溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)是水生生态系统中的重要成分,能够显著影响汞的甲基化等形态变化过程.以近岸渔业养殖区藻源DOM为研究对象,运用傅里叶变换红外光谱和三维荧光光谱技术,对其结构特征进行表征;并选取总有机碳浓度TOC_DOM=10 mg·L^-1(DOM₁₀)和TOC_DOM=50 mg·L^-1(DOM₅₀)两种水平藻源DOM提取液,分析其在不同汞浓度条件下对汞甲基化过程的影响.结果表明,藻源DOM主要由类蛋白和类腐殖质组分组成,其中前者含量较高,疏水及芳香组分含量较低;红外光谱显示藻源DOM中含有—OH、—CH₃、—CH₂、芳香性C=C等官能团.甲基化实验表明,在溶液中DOM含量相对较少时(DOM:Hg浓度比≤15625),DOM表现出抑制汞甲基化的趋势,而当溶液中DOM含量逐渐升高(DOM:Hg浓度比>15625),DOM可以显著促进水体中汞向甲基汞的转化.藻源...     

三峡库区消落带土壤淹水过程中汞的释放及甲基化特征

为探索三峡库区消落带土壤淹水期汞的环境化学行为,利用模拟试验,设置A(15℃,低溶解氧(DO))、B(30℃,低DO)、C(15℃,高DO)3组处理,在人工气候培养箱中进行消落带土壤淹水过程中汞的释放与甲基化特征研究,淹水试验共进行了40 d.结果表明,淹水初期(0—10 d)土壤汞呈释放趋势,A、B、C等3组处理水体中总汞浓度逐渐增加,而土壤中总汞含量相应降低;随淹水时间的延长(10 d),二者达到平衡.淹水后,A、B、C处理上覆水甲基汞浓度随淹水时间的延长而升高,且分别在第15天、第8天、第15天达到峰值,第30天基本达到平衡;土壤甲基汞含量随淹水时间的延长而增高,并在第30天达到平衡,平衡时土壤及上覆水甲基汞浓度规律均表现为BAC.土壤-上覆水系统温度的适当升高利于土壤汞的释放及甲基化;高溶解氧利于土壤汞的释放,低溶解氧则更利于汞的甲基化.     

汞在城市污水处理厂的赋存特征及质量平衡——甲基汞

以焦作市第一污水处理厂各工艺单元的进出物料为研究对象,通过样品中甲基汞和溶解态甲基汞含量的测定,初步探讨了甲基汞在污水处理厂物料中的赋存特征和迁移过程.结果发现,污水处理厂进水中甲基汞和溶解态甲基汞的含量分别在6.73—49.53 ng·L-1和0.55—8.14 ng·L-1之间,日均值分别为21.34±13.88 ng·L-1和2.55±2.36 ng·L-1.污水厂外排水中甲基汞含量在0.42—1.15 ng·L-1之间,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)中规定的烷基汞含量限值(10 ng·L-1)要求.污水厂对原污水中甲基汞和溶解态甲基汞的去除率分别达到了96.3%和85.1%,甲基汞的去除主要发生在二级处理工艺单元(氧化沟+二沉池).与污水厂进水相比,出水中溶解态甲基汞所占甲基汞的比率显著升高(15.4%±11.4%升至48.3%±17.9%)(P<0.001),甲基汞占总汞的比率也有显著升高(1.9%±1.2%升至3.9%±1.2%)(P<0.001).沉砂池、二沉池、浓缩池和压滤机房污泥中甲基汞含量分别为7.65±4.35、13.53±6.54、10.48±8.17、8.80±6.48 ng·g-1,占总汞的比率分别为0.9%±0.5%、0.3%±0.1%、0.2%±0.2%、0.2%±0.1%.各处理单元污泥中甲基汞含量均不稳定,日变异系数均达到了45%以上.污水处理厂进出物料中甲基汞的质量平衡计算表明,每天离开污水处理厂的甲基汞比进入污水处理厂的甲基汞减少了1889 mg,占进水中甲基汞质量的88.5%.甲基汞的损失主要发生在二级处理工艺单元,可能有两个方面的原因,一是甲基汞在氧化沟和二沉池中的吸附和沉积,二是甲基汞在污水处理过程中发生了去甲基化.     

五里河水体甲基汞污染及沉积物中甲基汞释放速度的初步研究

河流水体的汞污染,主要来源于工业生产中所排放的含汞废水。环境监测报告表明,生产氯碱的化工厂的含汞废水排入河流后,会使水体造成严重的汞污染。五里河就是这样一条被汞严重污染的河流,它是构成锦州湾海域汞污染的主要污染源。 从汞的化学形态来看,五里河水体的汞污染,可分为无机汞污染和有机汞(主要是甲基汞)污染。而处于水生生态环境中(主要是沉积物中)的无机汞,可以转化为甲基汞。由于甲基汞污染比无机汞污染对环境和人类具有更大的危害性,所以五里河水体中甲基汞     

汞的微生物甲基化与去甲基化机理研究进展

甲基汞具有强烈的生物毒性和生物积累性,环境中甲基汞的产生主要与微生物相关,同时微生物也能通过去甲基化作用使甲基汞转变为无机汞.然而,目前国内外研究主要集中在汞的甲基化机理及影响因素,对汞的微生物去甲基化研究甚少.本文综述了汞的微生物甲基化、去甲基化研究史,以及微生物的主要作用机理,并对相关研究进行了展望,指出微生物酶促甲基化与氧化去甲基化机理研究将是以后工作的重点.     

万山矿区土壤汞对蚯蚓的生物有效性研究

以威廉环毛蚓(Pheretima guillemi)为试验生物,研究贵州万山矿区水稻土中汞〔w(总汞)为0.14~76 mg·kg-1,w(甲基汞)为0.65~3.8μg·kg-1〕的生物有效性。暴露试验结果表明,矿区土壤中甲基汞的生物富集因子(BAF)为5.37~17.55,高于无机汞的生物富集因子(0.14~1.14),说明甲基汞生物有效性比无机汞更高,具有潜在的生物放大效应。对蚯蚓体内汞形态的分析表明,蚯蚓体内甲基汞占总汞比例为0.26%~4.23%,高于土壤中甲基汞占总汞比例(0.1%)。随着土壤中汞浓度的增加,蚯蚓体内w(无机汞)(0.20~10.20 mg·kg-1)和w(甲基汞)(7.2~47.8μg·kg-1)增加。土壤无机汞浓度与蚯蚓体内无机汞浓度之间呈极显著线性相关(P0.01),但土壤甲基汞浓度与蚯蚓体内甲基汞浓度之间则不存在显著相关关系(P0.05)。综合文献调研结果,发现土壤无机汞浓度能较好地预测蚯蚓体内无机汞的富集。尽管万山矿区汞被认为是"惰性汞",但研究表明这些汞对蚯蚓仍具有较高的有效性,并可能在陆生生态系统中对蚯蚓捕食者产生潜在的生态风险。     

活性污泥对水中低浓度无机汞和甲基汞的吸附特性

为研究活性污泥对汞的吸附特性,本研究以焦作市第一污水处理厂活性污泥为原料,制取干污泥作为吸附剂,开展了干污泥对水中低浓度(ng·L~(-1))无机汞和甲基汞的吸附动力学实验和等温吸附实验.吸附动力学实验结果表明,干污泥对无机汞的吸附表现为吸附量在前30 min急剧增加,30 min后缓慢增加直至平衡.干污泥对甲基汞的吸附速率远远快于无机汞,在1 min内基本达到吸附平衡状态.干污泥对无机汞和甲基汞的吸附过程均符合Pseudo-second Order模型,属于化学吸附过程.等温吸附实验结果表明,干污泥对无机汞和甲基汞的吸附量与平衡浓度呈近似线性关系,等温线与Henry方程拟合较好.干污泥对水中无机汞和甲基汞的去除率随着初始汞浓度的增加呈现上升趋势,达到一定浓度后趋于稳定.     

典型城市人工湿地优势植物汞分布特征

以重庆市4个典型城市人工湿地(观音塘湿地公园、彩云湖国家湿地公园、园博园湿地公园、秀湖湿地公园)为研究对象,分别于2017年3、6、9、12月调查并采集了湿地优势植物样品,分析样品总汞、甲基汞浓度,探讨城市人工湿地中植物汞的时空分布特征.结果表明,调查区域植物汞质量浓度范围为45.29—231.01μg·kg~(-1)(平均值为33.99±8.61μg·kg~(-1)).甲基汞质量浓度范围为45.29—232.01 ng·kg~(-1)(平均值为145.45±48.72 ng·kg~(-1));其中,园博园湿地植物总汞质量浓度最低,观音塘湿地公园植物甲基汞质量浓度均较其他3个湿地公园植物高;在同一湿地中,植物总汞春秋浓度较高,夏季略有降低,冬季最低,而甲基汞浓度先逐渐升高,并在6—9月达到最大值,随后开始下降;植物根部总汞、甲基汞含量高于茎和叶.城市人工湿地植物有一定的汞富集能力,可在一定程度上减轻水体汞污染.     

金矿区中国林蛙体内DNA甲基化水平

采集金矿附近山区河流水质、沉积物和当地两栖类动物中国林蛙样品,应用高效液相色谱仪测定污染区和对照区林蛙体内各组织器官的胞嘧啶(c)和5-甲基胞嘧啶(5-mc)含量,探讨因金矿开采引起的汞污染以及对林蛙体内组织器官DNA甲基化水平的变化,研究汞胁迫下,两栖类动物体内分子水平的影响。结果表明:金矿开采区河流水质和沉积物已受到甲基汞污染,污染区林蛙体内甲基汞含量远高于对照区;林蛙体内各组织器官中DNA甲基化水平发生不同的变化:污染区林蛙肝脏和皮肤中DNA甲基化水平高于对照区,肌肉和脑干DNA甲基化水平低于对照区;雄性林蛙肝脏和脑干DNA甲基化水平高于雌性,肌肉和皮肤DNA甲基化水平却低于雌性。以上结果说明汞胁迫下,中国林蛙体内组织器官DNA甲基化水平可以发生一定的变化,环境中重金属汞离子进入林蛙体内含量的不同,可以促进或抑制其体内甲基化水平的变化,引起基因毒性作用。     

不同长度秸秆还田对土壤汞甲基化与水稻植株甲基汞富集的影响

为降低秸秆还田引起稻田系统甲基汞(MeHg)升高的风险,采用盆栽试验,研究了添加不同长度水稻秸秆(5 cm、2 cm、粉末)条件下,在水稻整个生长期内土壤汞的甲基化以及水稻植株各组织中MeHg的含量变化特征.结果表明,添加秸秆能显著促进稻田土壤汞的甲基化,并能提升稻米MeHg的富集.不同长度秸秆对土壤MeHg净增长的影响时间不同,较长秸秆能长时间内对土壤汞的甲基化产生促进作用,在水稻生长后期土壤MeHg含量持续偏高,致使晚熟期稻米中MeHg质量浓度偏高;粉碎的秸秆在土壤中能快速降解,尽管在短时间内能引起土壤MeHg含量升高,但在水稻生长后期土壤MeHg含量明显下降,完熟期稻米中MeHg含量也远低于其他两种处理方式.因此,秸秆进行粉碎处理后再还田有利于降低稻米的MeHg富集风险.     

加拿大最大程度降低汞的环境和健康风险的进展

出于对人类健康的担忧,加拿大采取手段限制人为汞排放.汞是一种在环境中普遍存在的天然元素.接触途径很复杂.科学文献、政策和法规都涉及到环境中的汞水平,不过所涉及的都是甲基汞(一种神经毒素).把汞颗粒和活性汞甲基化合成有机甲基汞会产生毒性作用.加拿大政府已经颁布了一套政策法规以期最大程度地降低甲基汞和其他有毒化学品对健康和环境的危险性,并与加拿大各省政府和地区政府进行合作,积极参与双边、区域和国际活动.     

加拿大最大程度降低汞的环境和健康风险的进展

出于对人类健康的担忧,加拿大采取手段限制人为汞排放.汞是一种在环境中普遍存在的天然元素.接触途径很复杂.科学文献、政策和法规都涉及到环境中的汞水平,不过所涉及的都是甲基汞(一种神经毒素).把汞颗粒和活性汞甲基化合成有机甲基汞会产生毒性作用.加拿大政府已经颁布了一套政策法规以期最大程度地降低甲基汞和其他有毒化学品对健康和环境的危险性,并与加拿大各省政府和地区政府进行合作,积极参与双边、区域和国际活动.     

加拿大最大程度降低汞的环境和健康风险的进展

出于对人类健康的担忧,加拿大采取手段限制人为汞排放.汞是一种在环境中普遍存在的天然元素.接触途径很复杂.科学文献、政策和法规都涉及到环境中的汞水平,不过所涉及的都是甲基汞(一种神经毒素).把汞颗粒和活性汞甲基化合成有机甲基汞会产生毒性作用.加拿大政府已经颁布了一套政策法规以期最大程度地降低甲基汞和其他有毒化学品对健康和环境的危险性,并与加拿大各省政府和地区政府进行合作,积极参与双边、区域和国际活动.     

羌塘高原高寒草地植物地上地下碳氮生态化学计量特征及其影响因素

研究高寒草地的植物生态化学计量特征对认识极端气候背景下的草地生态系统功能与服务具有重要的意义.选择羌塘高原高寒草地作为研究区,分析东西走向60个样点植物地上、地下部分的碳(C)、氮(N)含量与C:N的分布特征,及其各自的主要驱动因素.结果表明:高寒草地植物地上部分C、N含量(38.22%、1.82%)均高于地下部分(31.11%、1.15%),但C:N(22.08)却小于地下部分(28.88),且地上部分C含量、C:N与地下部分存在显著性差异(P0.05).干燥指数与植物地上部分C含量(R~2=0.072,P0.05)以及C:N(R~2=0.15,P0.005)呈负相关关系,却与植物地下部分C:N(R~2=0.53,P0.001)呈正相关关系;此外,年均降水量(R~2=0.13,P0.005)与地上部分C含量呈负相关关系,总生物量(R~2=0.13,P0.01)及植被总盖度(R~2=0.12,P0.01)与地下部分C含量呈正相关关系;海拔与地上部分C:N亦呈正相关关系(R 2=0.15,P0.005),而年均温却与地下部分C:N呈负相关关系(R~2=0.31,P0.001).可见,水热条件是影响羌塘高原植物地上、地下C含量以及C:N差异的主要因素,而干燥指数可以作为较好的度量指标.     

DP-PT-GC-CVAFS法分析水中烷基汞的影响因素和方法适用性

烷基汞(甲基汞和乙基汞)是中国污水排放标准、工业废水排放标准和地表水环境质量标准的重要指标,水中的烷基汞处于痕量水平,其分析检测是目前的难点之一。直接丙基化衍生化-吹扫捕集-气相色谱-冷原子荧光光谱法(DP-PT-GC-CVAFS)能快速、高效分析部分环境水样中的甲基汞,是较为理想的分析方法,但该方法在丙基化过程中易受到水中部分基质的干扰,不利于该方法的推广和应用。文章分析了影响水样丙基化反应的干扰因素,表明有机质、Cl~-和硫化物均会对甲基汞和乙基汞的丙基化衍生化产生干扰,且对甲基汞的影响更大。此外,Hg~(2+)含量较高的水样在丙基化衍生化过程中会生成甲基汞和乙基汞,影响分析结果的准确定量。当水样中Hg~(2+)超过25 ng·L~(-1)时(进样量40 mL),直接衍生化会导致0.06%~0.09%的Hg~(2+)转化为甲基汞,且甲基汞的生成率随Hg~(2+)含量增大呈减小趋势;同时衍生化过程中约有0.1%的Hg~(2+)转化为乙基汞,这将严重干扰水样中低含量乙基汞的准确定量。直接丙基化衍生化方法对于基质干扰较少的地表水(自来水、水库水、江水、地下水等)均能取得良好的分析效果,但并不适用于基质干扰严重和Hg~(2+)含量较高的其他自然水体,衍生化前进行蒸馏处理可以高效和稳定去除水中Hg~(2+)(去除率98%)并消除其他基质的干扰,对多种水体具有普遍适用性。     

环境治理对红枫湖水生食物链中汞积累的影响

于2015年以贵州省贵阳市饮用水源地红枫湖的水生食物链作为研究对象,通过测定不同营养级生物的汞含量及稳定碳氮同位素,并结合2007年红枫湖的数据,对比红枫湖水体的汞含量及水生食物链中的汞含量、食物链长度及生物放大率的变化。结果发现:相比于2007年,湖水中的总汞浓度降低了40%,但鱼体总汞和甲基汞含量分别增加了140%与210%,甲基汞在总汞中占的比例平均增加了18%。食物链长度增加一级,汞的生物放大率降低。可能的原因是:2008年政府对红枫湖进行综合治理后,水体富营养化程度降低,湖中食物链结构发生改变,鱼类生长速度减慢,使得鱼体内汞的生物稀释作用减弱,鱼体的汞含量相对升高。同时,高强度捕捞,使得鱼样个体普遍偏小,导致生物放大率较低。