水库鱼体汞积累的预测

回归分析表明,在所研究的长江流域的１２个水库中,水库与河流鲤鱼汞含量的比值Ｆ与水库集水面积Ａ和径流量Ｑ的比值呈显著的同相关：Ｆ＝２．５０９６－０．４８０４７Ａ／Ｑ（ｒ＝－０．７９５,ｎ＝１２）凤滩水库调查结果证实了此回归方程的可靠性。实测的Ｆ值与预测值比较,相对误差为２３．１％。用此模型预测三峡大坝建成蓄水后将加剧鱼体对汞的生物富集作用,局部水域存在鱼体汞含量超过我国食品汞含量标准的可能性。本文讨     

乌江洪家渡水库鱼体汞含量

测定了贵州省乌江流域新建的洪家渡水库中的8种124尾鱼类的总汞和甲基汞含量,探讨其变化趋势及可能产生的生态风险。总汞采用混合酸消解用冷原子荧光(CVAFS)测定,甲基汞的测定采用碱消解-水相乙基化结合气相色谱(GC)冷原子荧光(CVAFS)测定。结果表明,总汞和甲基汞含量均为肉食性鱼类杂食性鱼类,鱼体汞含量与它们的生态学特性(食物来源和生活习性)有关,与体重和体长无显著相关关系;鱼体总汞和甲基汞含量均值分别为0.063±0.046和0.028±0.019mg.kg-1,均远低于大部分研究报道的新建水库中鱼体汞含量(0.50mg.kg-1)。洪家渡水库鱼类由于在低汞环境中,导致甲基汞不易富集,其鱼体甲基汞和总汞含量并未急剧增加,显著不同于北美和欧洲等地区新建水库中鱼体汞含量升高的现象,但随着水库演化导致水库有机质增加可能使鱼体汞逐步上升。     

汞在新建水库食物网中生物累积与风险评价研究进展

汞是唯一参与全球循环的液态重金属。1974年,自美国学者Smith首次报道水库中鱼类总汞含量高于邻近自然湖泊以来,水库中鱼类汞升高的风险成为新建水库环境影响评价中的重要内容之一。汞在水库生态系统生物组分和非生物组分中含量升高的现象先后在世界各国报道,包括加拿大、美国、芬兰、泰国和巴西等。通过对系列的野外研究进行回顾,表明了水库形成后生态系统中汞的甲基化过程发生了变化。水库形成对汞在食物网中的鱼类、底栖生物、浮游生物的累积产生影响。水库中汞的生物累积、迁移转化主要与被淹没土壤和植物腐解过程有着直接或间接的关系。水库形成后,总汞、甲基汞和甲基汞比例在生态系统食物网各组分中的变化并不一致。蓄水后,水体中总汞变化较小,甲基汞和甲基汞比例上升明显;浮游生物尤其是浮游动物中总汞升高,但甲基汞和甲基汞比例升高更为明显;与浮游动物类似,底栖水生昆虫中总汞升高,甲基汞和甲基汞比例升高也更为明显;鱼类作为食物网顶级消费者,甲基汞比例一般在80%以上,在水库形成后鱼类总汞和甲基汞均明显升高,但甲基汞比例变化已经不大。这些变化揭示了水库形成后甲基汞在食物网传递的两个主要可能途径,一是微型生物食物网。通过悬浮颗粒物、浮游植物、浮游动物这一环节,甲基汞和甲基汞比例有明显的增加。第二个途径是底层生物食物网。通过悬浮颗粒物、细菌、碎屑食性底栖水生昆虫、肉食型底栖水生昆虫环节,甲基汞和甲基汞比例明显增加。这两种途径均能导致以水生昆虫、小鱼、甲壳类等为食的肉食性鱼类汞含量增加。水库形成后,生态系统中汞的甲基化发生了明显的"加速"过程。这种"加速"过程最直接的因素是成库后大量土壤淹没使得汞的甲基化平衡被打破。这个过程主要有两方面的影响。一方面是直接影响,被淹没土壤和植被在腐解过程中主动或被动地将甲基汞释放到水库生态系统中;另一方面是间接影响,被淹没土壤和植被的腐解使水库底部形成厌氧环境,有利于无机汞从被淹没土壤和植被中溶出,为甲基化反应提供充裕的、可供甲基化的无机汞,同时腐解产生的大量营养物质为微生物提供丰富食物来源,使硫酸盐还原菌大量繁殖,促进无机汞的甲基化。在我国,有关汞在新建水库食物网中生物累积和风险评价的研究有待进一步加强。     

三峡水库蓄水初期鱼体汞含量及其水生食物链累积特征

于2011-2012年在三峡库区干流水域及7条典型支流采集了11种鱼类样品,以稳定同位素(δ13C和δ15N)营养等级分析为基础,研究了三峡水库蓄水后的鱼类汞含量水平及其食物链累积特征.结果表明,库区鱼类(以鲤为例)平均总汞含量为57.1 μg/kg,与蓄水前鱼体总汞水平相当,但在库区不同水域鱼体总汞含量差异显著:干流入库水域(洛碛断面)鱼体总汞含量平均值为88.0μg/kg,显著高于水库腹区水域(巫山断面)的平均值43.1μg/kg.稳定同位素分析表明,库区支流鱼体的δ13C范围为-22.08‰--28.92‰,大于干流鱼体的δ13C范围(-23.11‰--26.87‰),表明支流鱼类的食物来源具有更明显的湖沼型特征.同时,支流鱼类食物链上汞的累积放大效率显著高于干流水域.水文水动力差异可能是库区内汞累积等生态过程存在空间差异的重要原因.     

贵州百花湖鱼体汞污染现状

以西南汞污染严重的贵州百花湖为对象,选取湖中优势鱼、贝类,通过测定其总汞和甲基汞含量,并结合水体、沉积物汞含量和相关水质参数,探讨了百花湖鱼类汞污染的现状及其影响因素.百花湖鱼体总汞平均含量为28.0ng·g-1,变化范围为4.2～143ng·g-1;甲基汞的平均含量为10.9ng·g-1,变化范围为3.0～39.3ng·g-1.虽然百花湖遭受上游贵州有机化工厂含汞废水的严重污染,但鱼体汞含量并没有超过国家食品卫生标准.其主要原因可能是:百花湖的鱼主要是人工养殖的草食性或杂食性鱼类,鱼龄较小,且其摄取的食物汞含量低、食物链简单,不利于汞的富集;其次,其较快的生长速度对鱼体汞具有生物稀释的作用.     

海南东寨港红树林区主要鱼类汞含量及生物质量指数

汞可以通过鱼类富集,危害人类健康.为了解东寨港红树林区鱼类的汞含量及其生物质量,本研究对林区内14种主要鱼类和不同环境介质的汞含量进行了分析.研究发现,鱼肉汞平均含量为67.7 ng·g-1,变化范围为34.9～154.9 ng·g-1.海水、红树植物叶片、沉积物中汞含量分别为0.4 μg·L-1、153.9 ng·g-1、314.1 ng·g-1.相对于海水,鱼对环境中的汞具有明显的生物富集作用,鱼体汞含量与其食物来源和生活习性有关,杂食性鱼类汞含量高于植食性鱼类和肉食性鱼类汞含量.所有鱼类体内的生物质量指数均＜1,可安全食用.     

三峡库区汞污染的化学生态效应

测定长江三峡库区江段鲤、铜鱼、鲇、长吻中的砷、镉、铜、汞、铅、硒、锌等元素的含量。比例匹配分析表明,样品或元素间无显著相关。铜鱼、鲤、鲇及长吻对汞的富集系数分别为8．0×103、1．5×104、3．3×104、8．4×104（L／kg）。这表明鱼体汞元素含量与鱼类在食物链营养级的位置密切相关,食物链越长,汞的富集系数越高。鲤、鲇及长吻的肌肉、肝、肾和牌间的汞含量比值约为6：2：1,而铜鱼为1：1：2．5。三峡库区降低鲤、鲇及长吻的肌肉有机汞含量占总汞含量的84％－92％,肝、肾和脾的有机汞占总汞的55％－77％。但铜鱼脾中的无机汞约占总汞的89％。并且有机汞与总汞含量间具有显著地线性关系：肌肉：Hg－o＝－0.001094＋0．9101Hg-gP＜0．01这表明鱼体肌肉是储存有机汞主要组织。并且鱼体肌肉汞元素含量C与鱼的体长L或体重W间满足经验方程：LnC＝A＋BLnLLnC＝A'＋B'LnW三峡库区江段因受川东高汞背景的影响,鲤肌肉汞含量高于长江水系鲤汞含量的背景水平。     

乌江流域不同营养水平水库水体中汞的含量和形态分布

为了弄清不同营养状态水库水体的汞含量、形态分布、季节变化及甲基化特征,选取乌江流域富营养状态的乌江渡水库和贫-中营养状态的弓l子渡水库为研究对象,分别于2007年的1月(冬季)、5月(春季)、8月(夏季)和11月(秋季)采集水库水体分层水样及界面水(仅乌江渡水库),分析样品中活性汞(RHg)、总汞(THg)、溶解态汞(DHg)、颗粒态汞(PHg)、总甲基汞(TMeHg)、溶解态甲基汞(DMeHg)和颗粒态甲基汞(PMeHg).结果显示:乌江渡水库THg、DHg、PHg、RHg浓度和引子渡水体中的含量相当,而TMeHg、DMeHg、PMeHg的浓度则显著高于引子渡水库;相对于上覆水体,乌江渡水库底层水体/界面水甲基汞含量明显升高,表明乌江渡水库全年均有甲基化现象发生,而引子渡水库没有发现甲基化现象.以上研究表明,初级生产力水平是水库汞甲基化的重要影响因素.     

硒对土壤中汞形态及其生物有效性的影响

利用连续浸提法研究了硒对稻田土壤中汞的形态分布及其生物有效性的影响。结果显示:加硒前后土壤中汞均以有机结合态、元素态和硫化物态为主,这三者占土壤总汞含量的90%以上,而生物有效态汞(包括模拟胃酸提取态和水溶态)仅占土壤总汞含量的0.27%。加硒对土壤中有机结合态和元素态汞的影响最为显著,随着硒添加浓度的增加,有机结合态汞的相对含量呈逐渐下降的趋势,而元素态汞相反,但土壤中其他形态的汞含量变化不显著。加硒可有效降低土壤中无机汞和甲基汞的生物有效性。结合土壤中汞形态及其生物有效性的变化可以推测:有机结合汞是维持土壤中生物有效态汞的重要补偿来源,当其转化成更为惰性的元素汞后,影响有机结合态汞与生物有效态汞之间的平衡,可能是导致土壤中汞生物有效性降低的主要因素。     

极地大气汞亏损研究进展

汞是唯一以气态单质形态随大气循环参与全球迁移的重金属元素,大气汞的长距离传输是汞的生物地球化学循环的重要特性之一,对全球汞循环有着重要的影响.由于汞的全球传输与沉降,汞在极地的污染不容忽视.科学工作者分别于1995年、2000年在北极和南极地区发现了大气汞亏损现象,并提出了对大气汞迁移转化的新认识,促进了对特殊气候、环境下汞在大气中的形态转化及其对陆地生态系统的影响研究.目前对极地大气汞亏损过程及其影响了解仍不够深入.本文从极地大气汞的分布、大气汞亏损的发生机制、沉降汞的归趋以及生物响应等综述了近年来对极地大气汞亏损的研究工作,并对极地大气汞亏损今后的研究方向作了展望,为特殊气候环境下大气汞的迁移转化机理研究提供借鉴.     

节肢动物体内汞、硒分布及食物链传递特征

选择贵州万山汞矿区及雷山参考点,采集了7属9种陆生常见节肢动物,分析了其体内的汞、硒和δ~(13)C、δ~(15)N含量特征,探讨了联合暴露下硒、汞在陆生食物链的传递规律。结果表明:参考点节肢动物体内汞、硒平均含量分别为157±329和190±277 ng·g~(-1),显著低于汞矿区汞、硒的平均含量5692±1472和2220±691 ng·g~(-1);无论是汞矿区还是对照区,肉食性动物体内汞含量显著高于植食性动物,表现出显著的生物积累与放大效应;而硒在肉食性与植食性动物之间没有显著差异,表明硒在节肢动物体内不具有生物积累放大效应。在自然背景条件下,节肢动物体内硒含量与汞含量呈显著正相关(r=0.983,P0.001),硒、汞摩尔比接近2∶1,同时节肢动物体内汞含量与δ~(15)N含量呈正相关(r=0.434,P0.001),而与δ~(13)C关系不明显,表明动物体内δ~(15)N较δ~(13)C更能反映捕食与被捕食营养关系。     

汞在微生物中的跨膜运输机制研究进展

甲基汞是一种强亲脂性、高神经毒性的有机汞化合物,可以通过生物富集或生物放大造成人类甲基汞暴露。环境中甲基汞的产生主要是厌氧微生物所调控的无机汞的甲基化。主流观点认为厌氧微生物对汞的甲基化是一种细胞内反应,因此,甲基汞的产生速率不仅与环境中具有汞甲基化能力的厌氧微生物的存在与活性相关,同时也与无机汞在微生物细胞中的跨膜运输过程有着重要联系。要明确无机汞经微生物甲基化的机制,就必须了解无机汞被微生物细胞生物吸收的过程,即无机汞在微生物中的跨膜运输路径。目前研究认为该过程主要有Mer抗汞操纵子转运体系、被动扩散、促进扩散和主动运输4种路径。本综述主要围绕无机汞被微生物细胞生物吸收的这4种路径展开,将系统介绍科学界对这4种路径的最新研究进展,并对相关研究进行展望,指出无机汞经促进扩散或主动运输进入到微生物细胞内将是未来研究的重点。     

乌江渡水库养殖鱼类汞及脂肪酸的组成特征

为了评估网箱鱼营养价值,了解乌江渡水库养殖鱼的汞含量及脂肪酸的组成,随机采集优势鱼10种共计120个样品,测定了总汞、甲基汞以及包括长链不饱和脂肪酸(n6/n3 PUFA)和EPA、DHA等形态的脂肪酸。结果显示:乌江渡水库养殖鱼的总汞含量在3.50~185.05 ng·g-1,平均含量为23.90 ng·g-1;甲基汞含量在0.16~49.09 ng·g-1,平均含量为7.78 ng·g-1。乌江渡水库养殖鱼汞含量总体较低,均未超过我国水产品食用安全标准。同时,样品中的人体必需脂肪酸n3 PUFA中的EPA+DHA含量以鲫鱼最高,肉食性的鲶鱼最低。通过对n6/n3 PUFA比值分析发现,乌江养殖鱼除了富含EPA和DHA同时也富含较高的n6PUFA。对于乌江渡水库养殖鱼来说,武昌鱼、白鲢、草鱼、青鱼以及丁桂鱼是含有较高EPA+DHA和较低甲基汞的鱼种,具有较高的营养价值。     

汞的微生物甲基化研究进展

汞的微生物甲基化作用是汞生物地球化学循环过程中重要环节之一,与人类健康密切相关.近年来,该领域的研究受到越来越多的关注.本文综述了汞的微生物甲基化研究的历史与发展现状、汞微生物甲基化的影响因素、甲基化的机制和目前的主要研究方法等.确定特定生态系统中的汞甲基化微生物种类,明确甲基化机制及影响因素,以及探讨汞微生物甲基化过程中导致的汞同位素分馏等,将成为本领域的研究热点及重点.     

干湿交替条件下三峡水库消落带土壤汞形态变化

对三峡水库消落带干湿交替条件下土壤汞赋存形态变化、影响因素和生物可利用性进行了模拟研究.结果表明: 干湿交替条件下土壤汞会发生形态转化和释放,总汞含量逐渐降低,两次“淹水-落干”后总汞含量降低了28.9%.土壤中不同汞形态所占比例分别为:水溶态汞(Hg-w)6.1%～16.8%;交换态汞(Hg-e)5.8%～12.9%;碳酸盐结合态汞(Hg-c)4.5%～17.7%;腐植酸结合态汞(Hg-h)12.5%～29.9%;有机质结合态汞(Hg-o)5.3%～12.8%,残渣态汞(Hg-r)34.5%～51.6%.土壤中汞形态以残渣态(Hg-r)为主,干湿交替条件下其所占比例有降低的趋势,腐植酸结合态汞(Hg-h)则逐渐增加,生物可利用态汞(Hg-w、Hg-e、Hg-c和Hg-h之和)总体呈增加趋势,易被水生生物利用并进入食物链,可能会增加水库生态系统的汞生态风险.     

抗汞菌株的筛选及鉴定的有效方法研究进展

在人类社会不断发展进程中汞及其化合物有着举足轻重的作用,尤其是在化学化工工业、金属工业、医药业、核工业等行业得到广泛应用,但同时在环境方面也引发了严重的问题,给人体健康和生态环境造成了不可忽视的危害。生物修复作为重金属污染修复的有效手段正越来越受到重视,因此抗汞菌株高效的筛选及分离方法就至关重要。本综述主要围绕微生物修复进行展开,详细地总结了抗汞细菌以及真菌的具体筛选思路以及方法,并对相关研究进行展望,指出抗汞真菌将是未来研究的重点。     

贵州草海水生植物汞分布及其对沉积物汞的响应

以国家自然保护区草海湿地为研究对象,采集草海湖中深水区和湖边浅水区生长的主要优势植物,测定其汞和甲基汞,探讨水生植物汞和甲基汞分布特征及其对沉积物汞的响应,并评估其面临的汞污染风险。结果表明:水生植物总汞含量为5.18~40.06 ng·g-1(均值12.78 ng·g-1),与其他自然保护区报道的植物汞含量相当,其中茎叶汞含量平均值较高的有空心莲子草、小茨藻、水蓼等。水生植物甲基汞含量为0.04~2.47 ng·g-1(均值0.34 ng·g-1),其中茎叶甲基汞含量与总汞呈显著正相关性(r=0.38,n=46,P0.01)。湖边浅水区沉水植物中总汞和甲基汞平均含量均明显高于湖中深水区相同种类的植物,与沉积物中甲基汞浓度的空间分布特征一致,但与沉积物总汞空间分布特征相反,表明湖边浅水区沉积物汞的甲基化程度、生物可利用性都明显高于湖中深水区。不同采样点沉积物有机质的含量差异以及浅水区沉积物存在的干湿交替可能导致了湖中湖边植物汞和甲基汞含量的明显差异,其具体影响机制还需进一步深入研究。     

土壤汞污染生物修复技术研究进展

汞作为常温下唯一的一种液态金属,在环境中分布十分广泛,极易造成土壤污染。生物修复是一种用于土壤汞污染治理的重要修复技术,该技术因具有修复成本低、绿色环保等优点而受到重视。对现有的土壤汞污染生物修复技术进行了评述,主要涉及植物修复技术、微生物修复技术和动物修复技术的研究和应用情况:植物修复技术主要研究汞在植物体内代谢机理和规律,微生物修复技术研究侧重于利用外源微生物降解土壤中汞,动物修复技术研究较少,目前仅见有关蚯蚓富集汞的报道。现代生物修复技术已经发展成为一门包括土壤化学、植物生物学、生态学、土壤微生物学、分析化学及分子生物学等多学科融合性技术,借助这些学科力量可以对植物提取汞根际微界面过程和植物体内微界面过程、微生物和动物汞富集机制有更深刻的认识。综述最后对目前土壤汞污染生物修复技术主要研究方向进行总结和归纳,明确了汞污染生物修复领域存在的几大问题以及研究方向。     

福建漳江口红树林沉积物重金属汞(Hg)的分布特征

对福建漳江口红树林沉积物中重金属汞(Hg)含量的时空分布进行了研究。结果表明漳江口红树林湿地汞含量为0.0815 mg•kg–1—0.3431 mg•kg–1。在潮间带水平分布上, 从光滩到高潮位汞含量显著上升(P<0.05), 相对光滩, 红树林沉积物更易富集汞, 其中高潮位红树林底泥中汞含量最高。在垂直方向上, 大多数的汞富集在表层及亚表层, 随着深度的加深, 汞含量呈现下降趋势。汞在红树林湿地沉积物中的积累主要与有机碳(TOC), 含水率, 盐度相关。从计算的单一污染指数(Pi)来看, 漳江口地区汞污染等级为Ⅲ级以下, 大多数采样点属于自由污染或轻度污染。就该地区汞污染的时空变化趋势以及和其他红树林区汞污染状况的对比来看, 漳江口地区存在一定程度的汞污染威胁加剧的现象, 值得引起注意。     

环境汞污染对藻类的毒性效应及其影响因素

综述了汞污染对藻类的毒性效应及影响因素。水环境中汞主要以元素汞、无机汞和有机汞3种形式存在。藻类吸附汞主要分为胞外的快速吸附和胞内的缓慢富集,在安全浓度内,金属汞对藻生长有一定的促进作用,随着浓度增大,抑制藻生长或致死。汞进入藻体细胞后,藻类为了存活会产生一系列保护机制。藻类对汞的排斥和排出作用可能就是对汞耐性的一种重要机制。藻类也可以通过多种方式减少汞进入藻类细胞,以及通过与其他物质结合汞使其排出胞外。温度、pH、生物学因素等影响重金属对藻类的毒性作用。并就藻类对汞耐性和适应机理、利用藻类修复和监测重金属污染、藻类响应汞胁迫的信号转导途径及其保护机制等未来研究领域进行了展望。