【摘 要】
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辽河口芦苇湿地是亚洲最大的芦苇湿地,在野生动物、水源保护和洪水管理等生态服务和维护区域生态安全方面发挥着不可替代的关键作用。由于受到潮汐水位和盐度的影响,河口湿地土壤长期处于好氧-厌氧交替过程,从而影响湿地汞(Hg)和甲基汞(MeHg)的迁移和转化。本研究以辽河口芦苇湿地土壤为研究对象,通过模拟实验,研究好氧-厌氧条件下不同盐度土壤中THg和MeHg含量的变化,分析了在好氧-厌氧条件下不同盐度对硫
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辽河口芦苇湿地是亚洲最大的芦苇湿地,在野生动物、水源保护和洪水管理等生态服务和维护区域生态安全方面发挥着不可替代的关键作用。由于受到潮汐水位和盐度的影响,河口湿地土壤长期处于好氧-厌氧交替过程,从而影响湿地汞(Hg)和甲基汞(MeHg)的迁移和转化。本研究以辽河口芦苇湿地土壤为研究对象,通过模拟实验,研究好氧-厌氧条件下不同盐度土壤中THg和MeHg含量的变化,分析了在好氧-厌氧条件下不同盐度对硫酸盐还原菌(SRB)数量的影响及其对Hg甲基化的影响。结论如下:(1)好氧环境培养下,表层土壤(0-10 cm)的THg含量高于亚表层(10-20cm)土壤的THg含量。表层土壤的THg含量最高为0.264μg·g-1,亚表层最高为0.153μg·g-1。厌氧环境培养下,亚表层THg含量略高于表层土壤。表层土壤的THg含量最高为0.112μg·g-1,亚表层最高为0.113μg·g-1。(2)好氧环境培养下,土壤表层MeHg的含量略低于亚表层土壤。表层土壤的MeHg含量最高为23.077μg·kg-1;亚表层最高为23.465μg·kg-1。在厌氧条件下培养,土样表层的MeHg含量高于亚表层MeHg含量。表层土壤的MeHg含量最高为8.173μg·kg-1,亚表层最高为7.457μg·kg-1。好氧条件下,表层和亚表层土壤的甲基化率最高出现在淹水时间第15天,表层为51.49%,亚表层为85.76%。厌氧条件下,表层土壤在淹水时间第15天,甲基化率最高为27.45%;亚表层土壤在淹水时间第20天,甲基化率最高为37.85%。(3)在好氧条件下,表层和亚表层土壤的SRB菌数随培养时间的增加先增多后减少。在培养的第20天,表层SRB的菌数到达最大值27000 cfu·g-1,亚表层SRB的菌数为18000 cfu·g-1。在厌氧条件下,表层和亚表层土壤的SRB菌数随培养时间的增加先增多后减少。在培养的第20天,表层SRB的菌数到达最大值85500cfu·g-1,亚表层SRB的菌数为22500 cfu·g-1。土壤中MeHg含量变化与SRB菌数无相同或相反变化趋势,也不存在明显的线性关系。SRB可能不是辽河口芦苇湿地主要的汞甲基化细菌。(4)在好氧条件下,表层和亚表层土壤MeHg含量与Hg含量、pH值和有机质含量无关;土壤THg与pH值、有机质和SRB含量不相关。在厌氧条件下,表层土壤MeHg含量与THg含量呈显著的负相关(n=5,p<0.05),与pH值无关,与有机质之间存在显著的正相关(n=5,p<0.01);土壤的THg含量与pH值和有机质含量没有相关性,亚表层土壤THg含量与SRB呈负相关。盐度的变化与好氧和厌氧的环境条件会影响MeHg的生成和SRB的活性。因此,研究河口湿地和生态系统中MeHg的迁移转化,对人类健康风险具有重要的现实意义。
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