【摘要】：汞是一種有毒的重金屬元素,揮發(fā)性強(qiáng),能通過大氣進(jìn)行遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,是一種全球性的污染物。汞在環(huán)境中可轉(zhuǎn)化形成毒性極強(qiáng)的甲基汞,并通過食物鏈在生物體內(nèi)富集,對(duì)人體健康造成極大的危害,因此汞在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化及影響因素等問題已成為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)是生態(tài)系統(tǒng)中一種活躍的組成成分,對(duì)環(huán)境中汞的形態(tài),遷移轉(zhuǎn)化,地球生物化學(xué)行為及生物可利用性都有重要影響。三峽水庫是我國的特大調(diào)節(jié)型水庫,特殊的調(diào)節(jié)方式會(huì)形成一個(gè)面積巨大的消落帶。在水位下降期間,消落帶會(huì)長出大片茂密的草本植被,且部分區(qū)域會(huì)作為農(nóng)業(yè)用地,灌溉施用有機(jī)肥;當(dāng)水位再次上漲將消落區(qū)淹沒,被淹沒的土壤及植物會(huì)向水體釋放出大量的溶解性有機(jī)質(zhì),再加上庫區(qū)特殊的環(huán)境,勢必會(huì)對(duì)水庫中汞的甲基化產(chǎn)生影響。為此,本實(shí)驗(yàn)以三峽庫區(qū)消落帶的土壤為研究對(duì)象,選取消落帶中兩種典型的DOM(狗牙根和豬糞中的DOM,分別記為DOMD、DOMP)并分析其地化特征,通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn),分別研究在不同條件下DOM對(duì)土壤汞甲基化的影響、不同類型DOM對(duì)土壤汞甲基化的影響及硫酸根作用下DOM對(duì)土壤汞甲基化的影響,為深入了解DOM影響汞甲基化的機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果如下:(1)紫外-可見光譜與三維熒光光譜分析結(jié)果表明,從狗牙根、豬糞中提取出來的兩種DOM存在明顯的差異,DOMP的CDOM濃度、芳香性及疏水性組分都高于DOMD。兩種DOM都以類蛋白物質(zhì)為主要成分,但是DOMP的生物可利用性要高于DOMD。DOMD以陸源輸入為主,而DOMP則有自生源和陸源兩種特征。此外,DOMP的腐殖化系數(shù)及生物源指數(shù)均高于DOMD,表明DOMP的腐殖化程度更高,生物可利用性也更強(qiáng)。(2)探究抑菌與非抑菌條件下DOM對(duì)土壤汞甲基化影響的室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)表明,在有微生物活動(dòng)的條件下,加入DOMD、DOMP后,懸浮液中DOC濃度逐漸降低,土壤中微生物數(shù)量在50h、30h時(shí)分別達(dá)到了24.50×10~6cfu/g、45.25×10~6cfu/g,增長了14.46、36.74倍,土壤Me Hg含量在120h時(shí)分別增長了16.77、17.18倍,兩種DOM均能促進(jìn)土壤中汞的甲基化,并且在培養(yǎng)后期促進(jìn)效果越加顯著。隨著時(shí)間的延長,營養(yǎng)物質(zhì)逐漸消耗及Me Hg濃度增大,微生物數(shù)量逐漸減少,汞甲基化的時(shí)間滯后于細(xì)菌數(shù)達(dá)到峰值的時(shí)間,表明實(shí)驗(yàn)過程中汞甲基化效率受到微生物生長的影響;在抑菌處理中,無論是否添加DOM,懸浮液中DOC濃度均逐漸增大,土壤微生物數(shù)量變化不大,土壤Me Hg含量不變,表明DOM促進(jìn)的是汞的生物甲基化。(3)研究不同類型及濃度的DOM對(duì)土壤汞甲基化影響的模擬實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)添加濃度為50mg/kg、100mg/kg、200mg/kg的DOM時(shí),DOMD實(shí)驗(yàn)組土壤Me Hg含量分別增長了2.34、3.08、6.46倍,DOMP實(shí)驗(yàn)組則分別增長了4.25、6.84、14.18倍,DOMD、DOMP兩種DOM均能促進(jìn)土壤中汞的甲基化,且DOM濃度越大,對(duì)土壤汞甲基化的促進(jìn)效果越明顯。但是兩種DOM的促進(jìn)效果存在差異。DOMP對(duì)汞甲基化的促進(jìn)效果顯著大于DOMD,主要是由于DOMP的分子量更大,類蛋白物質(zhì)更多,不僅有助于微生物吸收利用汞,而且DOMP的生物可利用性更高,更有助于促進(jìn)細(xì)菌的生長繁殖,因而DOMP更加有利于土壤汞的甲基化。此外,兩種DOM均能抑制土壤對(duì)汞的吸附,并且濃度越大,抑制作用越強(qiáng)。DOMP由于分子量量大,疏水組分較多,比起DOMD對(duì)土壤吸附汞的抑制作用更強(qiáng)。(4)在硫酸根作用下DOM對(duì)土壤汞甲基化的影響的模擬實(shí)驗(yàn)表明,在有外源DOM存在的條件下,添加外源SO42-會(huì)抑制土壤汞的甲基化,抑制作用大小表現(xiàn)為0 mg/g0.11mg/g0.55mg/g,即SO42-濃度越高,抑制作用越強(qiáng)。不同濃度SO42-處理組的DOM由于被微生物消耗利用,DOC濃度逐漸降低,但SO42-濃度在培養(yǎng)過程中變化不大,表明培養(yǎng)過程中硫酸鹽還原菌的活動(dòng)并不是土壤汞甲基化的主要原因,土壤中其他種類微生物的活動(dòng)導(dǎo)致了土壤汞的甲基化。
[Abstract]:Mercury is a kind of toxic heavy metal element , it is a kind of global pollutant . It is a kind of global pollutant which can be transformed into toxic extreme methylmercury in the environment . ( 2 ) The effect of DOM on Hg methylation in soil was increased by 16.77 and 17.18 times when DOMD and DOMP were added . The effect of DOM on Hg methylation in soil was increased by 16.77 and 17.18 times . The effect of DOM on Hg methylation in soil was increased by 16.77 and 17.18 times .
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X53

【參考文獻(xiàn)】

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4 周t，

本文編號(hào)：2128890