大兴安岭南瓮河湿地类型对土壤中甲基汞分布的影响

甲基汞(methylmercury,MeHg)是所有汞(Hg)的化合物中毒性最强的有机物,其毒性远远大于无机Hg. MeHg可能通过食物链的传递进入人体,威胁人类健康.本研究以大兴安岭南瓮河国家自然保护区为研究对象,分析了中位沼泽、低位沼泽、岛状林、森林土4种湿地类型土壤样品MeHg含量分布差异以及土壤性质对MeHg含量的影响.结果表明:(1)总汞(THg)与MeHg含量变化趋势不一致,THg含量的高低顺序为:岛状林[(138. 76±101. 97) mg·kg~(-1)]森林土[(117. 57±32. 44) mg·kg~(-1)]低位沼泽[(71. 8±1. 42) mg·kg~(-1)]中位沼泽[(65. 11±26. 69) mg·kg~(-1)],而MeHg含量高低顺序为:岛状林[(1. 14±1. 15)μg·kg~(-1)]中位沼泽[(0. 87±1. 06)μg·kg~(-1)]低位沼泽[(0. 28±0. 06)μg·kg~(-1)]森林土[(0. 1±0. 05)μg·kg~(-1)];(2)岛状林和中位沼泽中MeHg的含量较高且随采样位点波动较大,低位沼泽和森林土中MeHg的含量较低,每个取样点之间变化较小;(3)沼泽湿地形成的时间越长,MeHg的含量越多,即中位沼泽[(0. 87±1. 06)μg·kg~(-1)]低位沼泽[(0. 28±0. 06)μg·kg~(-1)];土壤p H与MeHg的含量呈显著正相关(P 0. 05);含水率(WC)、有机质(OM%)、总碳(C%)、总汞(THg)含量在中位沼泽地区与MeHg含量呈显著的线性关系(P 0. 05);土壤p H、铵态氮(NH+4-N)含量在岛状林地区与MeHg含量呈显著的线性关系(P 0. 05).本研究阐明了不同湿地生态系统MeHg的分布特点及其影响因素,为全面评价湿地生态系统中MeHg积累及其环境风险提供了数据支撑.     

Trophic transfer of mercury and methylmercury in an aquatic ecosystem impacted by municipal sewage e uents in Beijing, China

Gaobeidian Lake, located in Beijing, China, serves as a recipient lake for e uents from a large municipal sewage treatment plant (MSTP). In order to evaluate the e ects of discharging MSTP e uent on the mercury contamination of the local aquatic ecosystem, sediment cores, water, plankton, fish, and turtle samples were collected from Gaobeidian Lake for mercury speciation analysis. High concentrations of total mercury (T-Hg) were detected in sediment cores (5.24–17.0 g/g dry weight (dw), average: 10.1 g/g). The ratio of methylmercury (MeHg) to T-Hg was less than 0.3% in sediments and ranged from 35% to 76% in biota samples. The highest level of T-Hg and MeHg were found in aquatic bryophyte and crucian carp (3673 and 437 ng/g dw, respectively). The relative contents of MeHg were significantly correlated with trophic levels (R2 = 0.5506, p < 0.001), which confirmed that MeHg can be bio-transferred and biomagnified via food chain in this aquatic ecosystem.     

碱提取-丙基化衍生法同时测定土壤中的甲基汞和乙基汞

建立了碱提取-丙基化衍生方式同时测定土壤中甲基汞和乙基汞的方法。优化了仪器分析条件,研究了碱提取温度、提取时间、缓冲溶液加入量和衍生化试剂加入量对测定结果的影响。应用本方法对5种实际土壤样品进行测定,甲基汞和乙基汞的方法检出限分别为0.5 μg/kg和0.3 μg/kg,相对标准偏差分别为1.3%~17%和0.94%~16%,平均回收率分别为88.2%~110%和66.1%~110%。该法适用于批量土壤样品中甲基汞和乙基汞的分析测定。     

中国保护水生生物的甲基汞水质标准制订初探

甲基汞是具较强生物有效性和毒性的有机汞形态,其具有高生物累积性和生物放大效应,能对水生态系统中高营养级生物产生极高的危害,对脊椎动物造成神经毒性、内分泌干扰和生殖毒性等。我国不同环境介质(水、沉积物和生物体组织)中均检测到了甲基汞的存在。传统的水质基准仅依据水环境中水生生物急慢性毒性数据推导得到,未考虑污染物的生物有效性和生物累积性,采用该水质基准可能会对水生态系统造成欠保护。组织浓度是累积性物质生物有效性的直接体现,使用基于组织浓度的毒性数据推导水质基准进而确定水质标准,科学性更强,能更加合理、可靠地保护水生态系统。综述了甲基汞暴露最新毒性研究,在此基础上,采用物种敏感度分布法计算了甲基汞基于组织浓度的基准值为23.15 μg/kg,确定了其保护水生生物的水质基准值为0.12 ng/L,由此推导了其适合我国水环境的水生生物水质标准值为0.35 ng/L。研究结果可为甲基汞水质基准向水质标准的转化及生物累积性物质的水环境质量管理提供思路和支持。     

PT-GC-CVAFS法测定沉积物中甲基汞的影响因素及应用

研究了碱提取吹扫捕集气相色谱冷原子荧光光谱法测定沉积物中甲基汞的影响因素,包括载气流速、柱温、衍生化试剂、样品称取量、前处理时碱性提取液加入量和反应瓶中提取液加入量的影响,分析了提取液加入量对Tenax管的影响、提取液保存的影响因素、沉积物样品保存的影响因素以及样品中Hg²⁺的干扰影响。根据影响情况确定最佳测定条件,应用于广西龙江河流域上9个代表性监测断面的底泥样品中甲基汞的测定,采用污染指数法对该流域甲基汞的污染现状进行评价。结果表明,最佳载气流速范围为22～27 mL/min,最佳柱温为46℃。衍生化试剂选择四乙基硼化钠和四丙基硼化钠均能达到较好的回收率。样品称取量选择0.50 g时回收率好。前处理时碱性提取液的加入量对甲基汞的提取效率没有显著影响。为保证水相衍生反应体系最终pH在5左右,乙酸-乙酸钠缓冲溶液的加入量随提取液加入量的增加而增加。当缓冲溶液为300μL时,提取液小于150μL不会影响Tenax管性能。避光与否对提取液的保存和样品的保存影响都不大,提取液保存3 d后、样品保存15 d后,甲基汞回收率将低于80%。衍生化前定量体积提取液中Hg     

三峡库区消落带沉积物-水界面汞的扩散特征

通过模拟实验研究了三峡库区消落带沉积物-水界面汞及甲基汞的扩散。结果表明,三峡库区消落带浅水沉积物中的甲基汞占总汞的比例为0.41%±0.29%,深水沉积物中的甲基汞占总汞的比例为0.74%±0.52%。深水沉积物比浅水沉积物具有更高的甲基汞产率。随着淹水时间的延长,沉积物中甲基汞的含量呈指数增长。沉积物中的甲基汞生成动力学方程符合零级反应方程。沉积物中无机汞的扩散以Freundlich修正式拟合效果最好,相对好氧的环境更有利于沉积物中无机汞的释放。相应地,甲基汞的扩散以抛物线扩散方程拟合效果最好,黑暗厌氧的环境更有利于沉积物中甲基汞的释放。三峡库区消落带沉积物-水界面无机汞的扩散通量为154.65±47.12~160.23±56.19 ng/(m~2·d),甲基汞扩散通量为7.61±3.39~7.79±4.56 ng/(m~2·d)。随着淹水时间的增加,孔隙水无机汞及甲基汞向上覆水体的释放通量均表现为先增加后减小的趋势。沉积物中的甲基汞对上覆水体甲基汞含量的贡献率为1.5%~14.3%,释放量为0.28~0.85 kg/a。而沉积物中的汞对上覆水体汞含量的贡献率为0.20%~1.70%,释放量为5.64~17.55 kg/a。     

Mobility and Methylation of Mercury in Forest Soils Development of an In-Situ Stable Isotope Tracer Technique and Initial Results

A method for investigating in-situmethylation and mobility of mercury has beendeveloped and applied to forest soil. The methodis based on additions of stable ¹⁹⁹Hgisotopes to forest soil plots followed bysampling and analysis of isotope ratios of totalmercury and MeHg using ICP-MS. Initial resultsindicate that a fraction (30%) of the mercuryadded to the forest soils is immobilised over atime scale of 16 months. A small but significantfraction of the mercury is methylated during thesame time scale. Higher methylation rates werefound in wetland soil than in dry forest podzolsoil.     

Examining Source-Receptor Relationships for Mercury in Scandinavia Modelled and Empirical Evidence

The atmosphere remains the major source of mercuryin Swedish ecosystems. Since the late eighties,atmospheric emissions of mercury have drasticallydecreased in Europe. Wet deposition of mercury hasdecreased over the last decade but still exhibitsa clear south-to-north gradient, greatlyinfluenced by source areas in northern and centralEurope. The decreases in emissions can beattributed to both direct measures to close knownpoint sources and a declining economy and energyconsumption in many East European countries.Further reductions of mercury emissions willrequire that other source categories such asindirect emissions from mercury-containingproducts and crematories are be considered.     

互花米草入侵对滨海盐沼土壤甲基汞的影响

本研究跨越11个纬度选取了4个典型滨海盐沼湿地,通过对比分析互花米草湿地和其他盐沼湿地（没有互花米草的本地种单优或者共优群落湿地）的汞（THg）和甲基汞（MeHg）含量特征及环境因子,探究互花米草入侵对我国滨海盐沼湿地土壤甲基汞的影响.结果表明：（1）4个研究区THg含量高低顺序为闽江口（（115.327±18.220）μg/kg） > 杭州湾（（37.792±3.761）μg/kg） > 黄河三角洲（（27.690±4.359）μg/kg） > 盐城（（8.843±1.688）μg/kg）;MeHg含量为杭州湾（（0.589±0.134）μg/kg） > 黄河三角洲（（0.511±0.059）μg/kg） > 闽江口（（0.361±0.065）μg/kg） > 盐城（（0.191±0.027）μg/kg）.（2）综合4个研究区进行分析发现,互花米草入侵对盐沼湿地土壤MeHg和% MeHg的均没有显著影响,但是互花米草入侵著增加了黄河三角洲的MeHg含量（95.0%）.（3）在两种湿地类型中,% MeHg（甲基化率）和THg均呈现极显著的负相关关系,且二者之间的关系存在一个临界值（20~30μg/kg之间）,当THg小于临界值时,% MeHg与环境因子相关性较弱;当THg大于临界值时,% MeHg与环境因子显著相关.本研究从较大的空间尺度回答了互花米草入侵对滨海盐沼湿地甲基汞特征的影响,为全面评价互花米草入侵对我国滨海地区的影响提供了数据支持,为研究滨海滩涂地区汞的迁移转化提供了依据.     

北京市场常见水产品中总汞、甲基汞分布特征及食用风险

以甲苯二次萃取-直接测汞的方法对北京市场常见水产品中的甲基汞进行分析测定,并评价了食用人群的暴露风险。分析样品包括大黄鱼（Pseudosciaena crocea）、虾（Penaeus chinensis）等9种常见海产品以及武昌鱼（Megalobrama amblycephala Yih）、鳙鱼（Aristichthys nobilis）2种淡水海产品。测定结果表明：海产品中总汞和甲基汞质量分数要远高于淡水鱼中的总汞和甲基汞质量分数,总汞绝大多数是以甲基汞的形式存在,所占比例从74.7%到96.0%不等;对其中3种鱼类的鱼体甲基汞分布研究表明：肌肉中的甲基汞质量分数最高,肝脏中次之,鱼鳃中质量分数最低。根据我国水产品甲基汞标准,本研究中水产品甲基汞质量分数均低于国家标准,但根据世界卫生组织（WHO）和美国环保署EPA颁布的甲基汞摄入量参考值,食用银鳕鱼等甲基汞质量分数相对较高的水产品仍然存在一定的风险,应注意限量。