浮游植物對汞和甲基汞的富集特征研究.pdf

1、浮游植物作為水生生態(tài)系統(tǒng)的重要生產(chǎn)者，處于食物鏈的底層，汞及甲基汞作為一種毒害性極強(qiáng)的重金屬，經(jīng)浮游植物富集并通過食物鏈的傳遞逐級濃縮，使汞的危害性得以放大。為了解浮游植物對汞和甲基汞的富集特征，于2014年夏季(8月)和秋季(10月)至2015年冬季(1月)和春季(4月)對紅楓和百花水庫浮游植物與水樣進(jìn)行表層采樣分析，于2014年7月至9月對小關(guān)座水庫進(jìn)行每周一次的采樣，分析三座水庫浮游植物總汞和甲基汞變化特征及其影響因素。并通過室內(nèi)

2、模擬實驗了解浮游植物對汞和甲基汞的吸收吸附特征及水體環(huán)境對浮游植物富集汞和甲基汞的影響。
　　研究結(jié)果表明：紅楓水庫各季節(jié)浮游植物甲基汞變化范圍為5.57-15.19ng/g，浮游植物各季節(jié)總汞變化范圍為21.63-79.48ng/g。百花水庫浮游植物甲基汞含量變化范圍為5.25-15.14ng/g，浮游植物各季節(jié)總汞變化范圍為69.45-147.63ng/g。紅楓水庫浮游植物總汞含量變化較大，秋季和春季浮游植物總汞含量最高值出現(xiàn)

3、在腰洞，夏季為大壩，冬季為后午，各季節(jié)浮游植物總汞和甲基汞含量平均值從高至低均為夏、秋、冬、春；但各浮游植物甲基汞含量相差極小，表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性。百花水庫浮游植物總汞含量顯著高于紅楓水庫，兩座水庫浮游植物甲基汞含量相差較小，百花水庫各季節(jié)浮游植物總汞含量從高至低依次為春、秋、夏、冬，浮游植物甲基汞表現(xiàn)為夏、秋、冬、春。
　　浮游植物群落的不同對浮游植物總汞和甲基汞含量的影響較大，影響紅楓水庫浮游植物總汞和甲基汞含量的主要藻類為甲

4、藻和綠藻，CCA分析表明顆粒直鏈藻極狹變種和雙對柵藻與浮游植物總汞和甲基汞相關(guān)性較為顯著，百花水庫浮游植物甲基汞影響因素為硅藻、綠藻和甲藻，其中美麗網(wǎng)球藻、雙對柵藻和隱藻對百花水庫浮游植物甲基汞影響較大，化學(xué)需氧量對兩座水庫浮游植物甲基汞含量影響最為顯著。
　　小關(guān)水庫水體不同形態(tài)汞的變化范圍分別為1.02-6.78ng/L(總汞)、0.88-3.96 ng/L和0.63-4.99ng/L(溶解態(tài)汞)、0.027-0.853ng/

5、L(總甲基汞)和0.027-0.532ng/L(溶解態(tài)甲基汞)。浮游植物汞和甲基汞含量分別為146.559-241.779ng/L和4.856-15.521ng/L。浮游植物對汞和甲基汞的富集系數(shù)分別為5.46×104-2.15×105和3.48×104-4.15×105。小關(guān)水庫浮游植物對總汞和甲基汞的生物富集系數(shù)峰值出現(xiàn)在第4周至7周，上游浮游植物總汞和甲基汞含量高于大壩，水體中汞和甲基汞含量從上游至大壩呈逐漸下降的趨勢。影響浮游植

6、物總汞和甲基汞含量的因素較多，水體葉綠素含量所代表的浮游植物豐度對浮游植物自身總汞含量有抑制作用，水體溶解態(tài)汞和總汞以及溶解性有機(jī)碳對浮游植物富集汞和甲基汞具有一定的促進(jìn)作用。
　　室內(nèi)模擬實驗發(fā)現(xiàn)在紅楓水體中，銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)和柱孢魚腥藻(Anabaena cylindrical)堿性條件下甲基汞吸附量高于酸性條件，水華束絲藻(Aphanizomenon flosaquae)表現(xiàn)為酸性條

7、件下甲基汞吸附量高于堿性條件，小關(guān)水體中，均表現(xiàn)為酸性條件高于堿性條件。DOM濃度是影響浮游植物吸收二價汞和甲基汞的重要因素，水體較低濃度的DOM有利于浮游植物吸收二價汞和甲基汞。
　　藻體活性對浮游植物富集二價汞和甲基汞的影響因浮游植物種類的不同而不同，酸性條件下，銅綠微囊藻和水華束絲藻的活性藻體對甲基汞富集量低于死藻，柱孢魚腥藻表現(xiàn)為活性藻體高于死藻；堿性條件下，銅綠微囊藻和柱孢魚腥藻甲基汞富集量表現(xiàn)為活藻低于死藻，水華束絲藻