基于薄膜扩散梯度技术的南四湖水体中汞的分布特征及生物可利用性研究
汞在环境中具有高毒性和持久性，是全球性的环境污染物之一。作为生态系统的重要组成部分，湖泊是众多污染物的聚集地。本文以南四湖两个典型湖区——微山湖与独山湖作为研究区域，基于薄膜扩散梯度(DGT)和高分辨透析技术(HR-Peeper)，分析了上覆水体、孔隙水、沉积物中汞和有效态汞的垂向分布特征及其生物可利用性，并结合铁锰含量、pH值等多个环境因素讨论了其对汞分布的影响。主要结果如下： (1)南四湖典型湖区沉积物中总汞的含量范围为21.26-76.65μg/kg，甲基汞的含量在0.11-1.11μg/kg，其总汞含量超过山东省土壤的环境背景值(19μg/kg)；南四湖上覆水体中总汞的含量在1.50-5.63ng/L之间，孔隙水中溶解态汞的含量平均值为12.95ng/L，高于上覆水体中总汞的含量；南四湖上覆水体中有效态汞的含量在1.41-3.81ng/L之间，沉积物中有效态汞含量范围为3.58-18.97ng/L。 (2)南四湖典型湖区沉积物中总汞和有效态汞(DGT)的垂直分布特征具有相似性，都存在表层富集现象；南四湖沉积物孔隙水中溶解态总汞(HR-Peeper含量)的含量高于上覆水体中总汞的含量，扩散通量计算表明存在由孔隙水向上覆水体扩散的现象。 (3)基于薄膜扩散梯度技术讨论沉积物中汞的生物可利用性，结果表明南四湖典型湖区中甲基汞的生物可利用率高于无机汞的生物可利用率；沉积物中有效态甲基汞占有效态汞的比例在3.09%-15.61%范围内，说明有效态汞的甲基化产率偏高，对南四湖生态系统影响较大。 (4)讨论了多个环境因子对南四湖典型湖区沉积物中有效态汞分布的影响过程，沉积物中有效态铁锰、总氮、有机碳含量减少时，会降低沉积物对汞的吸附能力，因此有效态汞呈现出表面富集现象。pH值、DO、Eh与有效态汞均存在负相关关系，界面处pH值降低，黏土矿物、水合氧化物和有机质表面的负电荷减少，使得固相释放到水体中的有效态汞的含量增加；溶解氧和氧化还原电位的变化趋势表明该处为还原环境，厌氧条件下汞的解吸速率较快，使得沉积物中有效态的汞含量增加。
淡水湖泊;汞离子;分布特征;生物可利用性;薄膜扩散梯度
济南大学
硕士
水利工程
杨丽原
2019
中文
X524
2020-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）