富營養(yǎng)化對萬峰湖汞形態(tài)分布和影響.pdf

1、自水俁病爆發(fā)之后，甲基汞污染受到世界學者的廣泛關注。隨著我國西部水電開發(fā)步伐的加快，我國學者對烏江流域水庫梯級開發(fā)對汞遷移轉化的影響進行了較為系統(tǒng)的研究。但是，目前我國對富營養(yǎng)化對水環(huán)境中汞的遷移轉化的影響研究尚少有報道。在富營養(yǎng)化日益嚴重的今天，富營養(yǎng)化對汞的形態(tài)分布的影響機制尚不清楚。本文選擇南盤江流域萬峰湖水庫做為研究對象，對富營養(yǎng)化對萬峰湖水體汞形態(tài)分布的影響進行了較為深入的研究，其主要內容為：(1)水化學參數(shù)分析；(2)水庫中

2、甲基汞分布規(guī)律的研究；(3)水庫富營養(yǎng)化程度的確定；(4)富營養(yǎng)化指數(shù)與甲基汞分布的關系。通過這些研究，取得了以下研究結果：
　　 1)萬峰湖水體在秋、冬季均出現(xiàn)水體熱分層現(xiàn)象。由于水體熱分層限制了各層水體的對流交換，溶解氧和pH值均呈現(xiàn)出與溫度相同的分層結構。秋季，在8～12 m和40～50 m出現(xiàn)溫度躍變，阻止了上下水體的對流交換。使水體的上、中、下層水化學性質出現(xiàn)明顯差異。冬季，在30～60 m出現(xiàn)躍變。雖然萬峰湖在冬季也

3、呈現(xiàn)明顯分層，然而冬季萬峰湖水體熱分層處于失穩(wěn)狀態(tài)，存在明顯的對流現(xiàn)象，由于水體對流擾動，表層水體增厚至30 m，斜溫層消失，上層水體和下層水體得以直接進行物質交換。
　　 2)對萬峰湖環(huán)境樣品的實測結果顯示，冬季60 m以上為好氧層，60 m以下的底層為厭氧層，DO飽和度降至5％以下。冬季萬峰湖水體分為表層氧化層(0～70m)和底部還原層(80m以下)。冬季萬峰湖DO和ORP分層不一致，氧化還原界面在好氧/厭氧界面的下方。水體

4、的氧化還原特性是由溶解氧含量、水體中氧化性物質和還原性物質共同決定。
　　 3)秋、冬季萬峰湖水體表層總磷濃度均達到中-富營養(yǎng)型，總氮達到富營養(yǎng)型；萬峰湖秋季葉綠素-a亦達到中-富營養(yǎng)型。受水體熱分層的影響，萬峰湖富營養(yǎng)化被限制在水庫水體表層和底層。表層以浮游藻類大量生長為特征，并導致秋季表層水體TSS和DOC含量異常偏高；底層以還原環(huán)境為特征，導致萬峰湖底層水體中鐵、錳氧化物被還原，重金屬離子和磷素持續(xù)釋放。
　　 4

5、)萬峰湖總汞、溶解態(tài)汞、顆粒態(tài)汞具有相似的分布規(guī)律。秋季受水體熱分層、浮游生物吸附和大氣汞干濕沉降的多重影響，萬峰湖水體表層總汞、溶解態(tài)汞、顆粒態(tài)汞異常偏高。底層水體的厭氧還原性環(huán)境，導致沉積物中的汞不斷向上覆水體釋放。
　　 5)萬峰湖秋季溶解態(tài)甲基汞均值為0.153 ng·L-1，冬季為0.171 ng·L-1。跟其他水化學參數(shù)一樣，甲基汞出現(xiàn)明顯分層。與氧化還原電位一樣，甲基汞分為兩層：上層甲基汞含量低，變化不大；下層在8

6、0m深度出現(xiàn)峰值，之后迅速下降。受多種環(huán)境因子的共同影響，萬峰湖冬季氧化還原界面附近汞甲基化異常偏高，水-沉積物界面汞的甲基化進程受到抑制。
　　 6)受富營養(yǎng)化和網箱養(yǎng)魚的影響，大量有機物質在庫底沉積，其分解腐化使底層水體呈厭氧還原環(huán)境，促進了底層水體的甲基化進程。富營養(yǎng)化和網箱養(yǎng)魚間接影響了汞形態(tài)的遷移轉化，尤其是汞的甲基化。
　　 上述結果表明：a)水體的主要甲基化場所被限制在萬峰湖水體底層；b)萬峰湖氧化還原界面