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汞污染问题是不容忽视的全球性环境问题之一。混汞炼金区和汞矿山附近水体中汞含量远超出天然水体背景值,即便是城市路面径流也存在一定程度的汞污染。人工湿地是一种常用的水质改善技术,能有效去除水体中各类营养物质及重金属,在面源污染控制及河湖水生态修复方面得到了广泛应用。研究人工湿地对汞污染水体的修复具有重要的现实意义。以城市道路径流和矿山周围水体为对象,配制总汞浓度为81.23±42.96μg/L、分配系数为5.13±0.23的原水,探究水平潜流人工湿地沿程总汞(Total mercury,THg)、颗粒态汞(Particulate mercury,PHg)和溶解态汞(Dissolved mercury,DHg)的迁移变化规律,分析湿地运行条件对不同形态汞去除效果的影响,建立不同价态汞在人工湿地中转化的动力学模型,考察人工湿地中汞与其它水质参数的相关性,得到如下结果:(1)水平潜流人工湿地对THg、PHg、DHg的去除率分别可达94.7%、95.0%、92.7%。THg和PHg的去除主要发生在湿地前1/4段,分别占沿程总去除量的88.6%、97.8%,DHg的浓度随沿程大致以0.18μg·L-1·cm-1的速率匀速下降。(2)HRT、有无植物和温度均显著影响汞的去除效果。HRT与PHg的去除无明显关系,但显著影响DHg的去除:HRT小于1天时,DHg的去除率与水力停留时间呈线性正相关关系,HRT大于1天后,DHg去除率基本稳定在90%以上。有无植物基本不影响PHg的去除,有植物湿地对DHg的去除率比无植物湿地高20%以上。在设定的温度范围内(5oC、10 oC、22 oC、28 oC),THg和Hg2+的去除率随温度升高而增加,分别在81.495.9%、75.791.7%之间。(3)不同价态汞在人工湿地中的转化特征各不相同,原水中活性较强、生物利用度较高的Hg2+、Hg0去除率分别为97.8%、68.9%。湿地植物对THg、Hg2+的去除影响不明显,但显著影响Hg0的去除,三者在未种植物的湿地内的一级反应速率常数分别为0.468、0.534、0.129h-1,在种植菖蒲的湿地内一级反应速率常数分别为0.467、0.461、0.406h-1。(4)沿程THg、PHg、DHg与TSS的相关性不显著,但与硫酸盐(SO42-)和pH均存在显著的线性相关关系。SO42-与THg、PHg、DHg的Pearson相关性系数分别为0.854、0.807、0.960;pH与THg、PHg、DHg的Pearson相关性系数为-0.909、-0.896、-0.900。需要时,利用SO42-和pH等易测量指标来间接指代湿地中汞浓度有一定可行性。研究成果为水体汞污染的生态修复提供了一种可供选择的技术路径。