论文部分内容阅读
近年来随着南四湖流域经济的迅速发展,人为活动引起的汞环境污染问题受到广泛关注。本文以南四湖为研究对象,对南四湖汞的分布和富集特征进行研究,为南四湖以后汞污染治理和生态环境的恢复提供科学依据。通过测定南四湖水体、沉积物、水生生物(鱼类、虾和田螺)中的总汞和甲基汞含量,进行以下研究:(1)揭示总汞和甲基汞在南四湖水体和沉积物中的分布和富集特征;(2)探究总碳、总氮等对汞分布规律的影响;(3)探究总汞、甲基汞在水生生物(鱼类、虾和田螺)中的分布和富集规律;(4)估算当地居民通过食用鱼的方式摄入甲基汞的量,评估甲基汞暴露的健康风险。主要研究成果如下:(1)南四湖上覆水中总汞含量在2.56-6.83ng/L之间,甲基汞的含量在0.16-0.25ng/L之间。上覆水中,底层水中的总汞、甲基汞含量略大于表层,且独山湖采样点汞含量大于微山湖;孔隙水中溶解态总汞在1.98-12.52ng/L之间,明显高于上覆水,沉积物-水界面的扩散通量为71.5ng/m~2/day和29.9ng/m~2/day,说明南四湖水体中的汞可能存在从沉积物孔隙水向上覆水扩散的现象。(2)柱状沉积物中总汞含量在17.30-88.10?g/kg之间,甲基汞含量在0.12-1.03?g/kg之间,在垂直分布上均呈现明显的表层富集现象。南四湖沉积物中的有机质主要来源于外源输入,沉积物中的总汞、甲基汞与总碳、总氮呈现明显的正相关关系(p<0.01),说明有机质对汞有重要影响。沉积物中甲基汞占总汞的百分比在0.4-1.8%之间,与我国大多数湖泊报道的汞甲基化速率相当,没有出现明显的汞甲基化现象。(3)南四湖鱼体的各个组织和器官以及虾和田螺中的总汞和甲基汞含量均远低于我国食品中污染物限量标准规定的汞含量安全限制值(肉食性:1000?g/kg,非肉食性:500?g/kg)和WHO限定的500?g/kg的汞安全限定值。与我国大多数湖泊中的鱼汞含量相当,但远低于挪威、美国、加拿大等欧美国家水体中鱼汞含量;甲基汞和总汞含量在不同营养级中大体表现为:肉食性鱼类>非肉食性鱼类>水生无脊椎生物类。不同的鱼组织器官中,鱼肉、肠、肝中的总汞含量较高,大部分甲基汞都富集在鱼肉中;总汞的生物富集系数高出甲基汞1-2个数量级,肉食性鱼类比底栖生物类高1-2个数量级,肌肉对总汞和甲基汞的富集系数高于其他组织和器官,说明虽然水体中的汞含量较低,但肉食性鱼类对汞仍有较强的生物富集能力,且主要富集在肌肉组织中。(4)通过健康风险评价法对当地居民甲基汞暴露评价结果表明,通过摄入南四湖鱼类水产品的甲基汞暴露风险较低,RfD和PTWI值均低于美国环保局(USEPA)和世界卫生组织(WHO)规定的0.1?g(MeHg)/(kg?bw)/day和1.6?g(MeHg)/(kg?bw)/week限定标准,但可能存在长期的汞暴露风险。