水华暴发过程中沉积物MeHg的迁移转化机制

甲基汞毒性极强，是生物体内汞的主要存在形式。沉积物中无机汞的甲基化是其形成的主要途径，而水-沉积物界面物理化学性质与生物种群结构和活性的变化是影响其形成及迁移释放的重要因素。据调查，我国经济较为发达区域的湖泊，如太湖和巢湖等，水体富营养和沉积物汞污染并存,水华暴发过程伴随环境条件的剧烈变化对沉积物无机汞甲基化及甲基汞释放的影响如何？国内外研究甚少。本项目以太湖为例，通过野外调查，研究营养水平与甲基汞和总汞在水体各环境介质间分布的相关关系及关键环境条件;通过现场围隔试验,探讨水华快速增殖和衰亡过程中，这些关键环境条件的剧烈变化对甲基汞和总汞在水体中各环境介质间分布的动态影响,阐释水华暴发过程中沉积物无机汞的甲基化过程和甲基汞在水-沉积物界面的迁移过程；建立水华暴发过程中的太湖沉积物甲基汞迁移转化模型，并通过现场观测研究进行验证，为汞污染沉积物的有效管理提供科学理论依据。

本研究以太湖为研究对象，针对湖泊富营养化和汞污染问题，以汞的生物转化（甲基化）为切入点，围绕富营养化及藻类水华在沉积物中汞的迁移转化中的作用与机理开展了现场监测和室内模拟研究，主要取得了以下几个比较突出的成果：1）藻类生长由于光合作用将消耗水体中的CO2，并释放出大量的O2，提高水体中的DO和pH值。然而当有水华暴发时，大量藻类聚集在水体表面阻止大气复氧，且不断死亡的藻类也将消耗水体中的DO，因此水华时水体中的DO和Eh反而降低；2）水华暴发期，降低的DO和Eh值以及水华暴发期的高温都有利于汞的甲基化，但由于藻类较强的吸附吸收作用，该时期水体及沉积物中的汞含量都相对较低；3）水华消亡期，由于藻类的死亡腐解，藻体类的汞又重新被释放进入水体，该时期的各形态汞含量相对较高；4）不同水文条件区域水华消亡期水体中甲基汞风险不同; 水华过程中藻类生长死亡以及水文条件所形成的DO和pH值成为了影响汞甲基化的关键因素.