三峽庫(kù)區(qū)消落帶土壤(沉積物)總汞及甲基汞變化特征.pdf

1、水庫(kù)是典型的“汞敏感生態(tài)系統(tǒng)”，它所引起的環(huán)境汞活化問題已經(jīng)成為環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一。三峽水庫(kù)屬特大型年度調(diào)節(jié)水庫(kù)，正常蓄水水位高程175m，5月降至防洪限制水位145m，這種水庫(kù)調(diào)度方式使得水庫(kù)周邊形成垂直高度為30m，面積400km2的水庫(kù)消落帶。消落帶是庫(kù)區(qū)徑流的匯集地帶，自然成為庫(kù)周汞等污染物的匯集區(qū)，其土壤（沉積物）是否存在汞富集的現(xiàn)象值得深究。另一方面，消落帶土壤（沉積物）在庫(kù)區(qū)蓄水運(yùn)行后將長(zhǎng)期周期性地處于干濕交替的變

2、換過程，土壤性質(zhì)（如pH、CEC、有機(jī)質(zhì)、微生物等）也將發(fā)生一系列變化，這些變化是否會(huì)影響到土壤（沉積物）中汞的遷移轉(zhuǎn)化（特別是甲基化），進(jìn)而影響庫(kù)區(qū)水生生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境質(zhì)量也是值得探討的重要問題。
　　 為此，本研究在三峽庫(kù)區(qū)腹心地帶的涪陵、忠縣和開縣選取了4個(gè)代表性的采樣監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別為涪陵區(qū)珍溪鎮(zhèn)的水口村王家溝(簡(jiǎn)稱S1)、忠縣涂井鄉(xiāng)坪山村(S2)、忠縣石寶寨新政村(S3)和開縣漢豐湖(S4)，其中，S1和S3點(diǎn)位于長(zhǎng)江干流，

3、S2和S4點(diǎn)分別地處水庫(kù)支流汝溪河和東河。樣品采集于2011年9月至2012年6月進(jìn)行，根據(jù)水庫(kù)水位調(diào)度特點(diǎn)，選定代表性的時(shí)間點(diǎn)，在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)按不同的等高線和土壤利用類型分層采集1次土壤（沉積物）樣品，期間共采集到土壤（沉積物）樣品519個(gè)。分別分析了樣品的總汞、甲基汞含量和理化性質(zhì)，探討了三峽水庫(kù)消落帶土壤（沉積物）總汞和甲基汞的動(dòng)態(tài)特征及其影響因素，旨在為深入認(rèn)識(shí)庫(kù)區(qū)汞的環(huán)境地球化學(xué)過程及其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)提供參考。結(jié)果如下:
　　

4、(1)庫(kù)區(qū)消落帶四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中土壤（沉積物）甲基汞含量均值變化范圍為0.195～0.779μg/kg，總汞含量33.074～55.427μg/kg，均值分別為0.455μg/kg和51.704μg/kg。甲基汞和總汞含量低于世界大部分地區(qū)水體環(huán)境。
　　 (2)在本研究的四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中，土壤（沉積物）總汞含量均值大小順序?yàn)閟1(70.384μg/kg)＞S3(64.679μg/kg)＞S4(57.651μg/kg)＞S2(14.10

5、2μg/kg)，可知庫(kù)區(qū)干流點(diǎn)S1、S3土壤（沉積物）總汞含量大于支流點(diǎn)S2、S4;土壤（沉積物）甲基汞含量均值大小順序?yàn)镾4（0.540μg/kg）＞S3(0.470μg/kg)＞S2（0.406μg/kg）＞S1(0.405μg/kg)，總汞和甲基汞含量的空間分布規(guī)律不一致。垂直方向上，除去S4點(diǎn)，在其他三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，土壤（沉積物）甲基汞含量集中在0～1.000μg/kg之間，較大值通常出現(xiàn)在表層0～5cm或5～10cm，最小值出現(xiàn)2

6、0cm以下，表層土壤中甲基汞含量較高;
　　 (3)不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)、不同水位高程，土壤（沉積物）表層甲基汞含量表現(xiàn)出明顯差異。隨著淹水時(shí)間的增加，土壤（沉積物）表層甲基汞含量并不保持增加或減少的趨勢(shì);
　　 (4)退水期被利用為水稻田的土壤（沉積物）總汞含量為43.004μg/kg，明顯高于菜地和桉樹林地，桉樹林總汞含量為7.761μg/kg，表現(xiàn)為最低。菜地系統(tǒng)中土壤（沉積物）甲基汞含量(0.493μg/kg)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他