貴州高原水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)汞的生物地球化學(xué)循環(huán)

貴州高原水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)汞的生物地球化學(xué)循環(huán)

作為世界上的一個(gè)污染物，它受到了全世界的廣泛關(guān)注。水庫(kù)的建設(shè)改變了河流的水動(dòng)力和水化學(xué)條件，給水生環(huán)境帶來(lái)了很大變化，影響了進(jìn)入水庫(kù)的化學(xué)品（如汞）的生物地球化學(xué)循環(huán)。水庫(kù)是形成一個(gè)典型的非點(diǎn)源生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)了低負(fù)荷、甲基化和生物積累。由于水體中氮（通常為氮和磷）的高濃度，富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)中的生命化生態(tài)系統(tǒng)中的液體化學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的生物化學(xué)過(guò)程起著重要作用。富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生往往伴隨著藻類的大量繁殖，藻類對(duì)水體的影響很大。這些藻類豐富了大量的硫，并形成了水中的潛在硫儲(chǔ)量。此外，高營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生的大量藻類消耗了水中的溶解氧，導(dǎo)致水質(zhì)惡化（氮和磷的降低等）和水體浪費(fèi)。這些變化嚴(yán)重影響了水體中葡萄糖的存在形式和轉(zhuǎn)移，也為促進(jìn)鉻輪作和轉(zhuǎn)化提供了有利條件。近年來(lái),中外學(xué)者分別對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化與汞在水庫(kù)中的生物化學(xué)循環(huán)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.但是,目前我國(guó)只有少量研究把水體富營(yíng)養(yǎng)化與汞的研究相結(jié)合,特別是高原水庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)汞的遷移、轉(zhuǎn)化及歸宿的影響研究更少.本文以貴州不同營(yíng)養(yǎng)水平的6座水庫(kù)為對(duì)象,分析不同形態(tài)汞的分布特征,探討水體中汞分布對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化的響應(yīng),為深入了解不同營(yíng)養(yǎng)狀況的高原水庫(kù)水體中汞的地球化學(xué)循環(huán)演化規(guī)律提供參考.1材料和方法1.1采樣研究對(duì)象貴州省位于世界3大汞礦化帶之一的環(huán)太平洋汞礦化帶上,區(qū)域內(nèi)汞礦資源豐富.其天然水環(huán)境中具有較高的汞負(fù)荷.且貴州為喀斯特地區(qū)主要為碳酸鹽巖,水體具有高鈣,高pH值的特征,具有明顯的區(qū)域特色.于2012年11~12月以阿哈水庫(kù)(黔中,1960)、百花湖水庫(kù)(黔中,1966)、紅楓湖水庫(kù)(黔中,1958)、三板溪水庫(kù)(黔東南,2005)、龍灘水庫(kù)(黔南,2006)和萬(wàn)峰湖水庫(kù)(黔西南,1998)為調(diào)查對(duì)象(圖1),進(jìn)行采樣調(diào)查研究.1.2樣品的采集和保存采樣點(diǎn)的設(shè)置根據(jù)水庫(kù)大小設(shè)在水庫(kù)的上游、中游、下游,共計(jì)19個(gè)采樣點(diǎn).采用5LNiskin采樣器在不同采樣點(diǎn)采集表層水樣,每個(gè)采樣點(diǎn)采集1個(gè)大瓶(1000mL)和2個(gè)小瓶(100mL).采樣時(shí)采樣器位于采樣船上游,硼硅玻璃瓶在采樣前經(jīng)過(guò)嚴(yán)格處理,采集水樣前用樣品水潤(rùn)洗3次,采用0.45um(Millipore)的微孔濾膜過(guò)濾水樣后裝入2個(gè)100mL的硼硅玻璃瓶?jī)?nèi),同時(shí)采集相應(yīng)未經(jīng)過(guò)濾的水樣裝入1000mL的硼硅玻璃瓶中,現(xiàn)場(chǎng)采集的過(guò)濾和未過(guò)濾水樣均按0.5%的比例立即加入超純鹽酸溶液分裝、放入木箱存放;所有操作過(guò)程均使用一次性聚乙烯手套.樣品帶回實(shí)驗(yàn)室在4℃以下避光低溫保存,并在28d內(nèi)測(cè)定完畢.測(cè)定理化參數(shù)時(shí)采用塑料瓶采集水樣,樣品帶回實(shí)驗(yàn)室避光低溫保存,并在最快時(shí)間內(nèi)完成分析測(cè)定.1.3甲基汞的檢測(cè)總汞和溶解態(tài)汞:參照天然水體中痕量汞的形態(tài)分析方法研究.在水樣中按0.5%的比例加入BrCl氧化至少12h,以保證水中各種形態(tài)汞氧化成離子態(tài)Hg2+.然后在測(cè)定前0.5h加入適量25%的NH2OH·HCl至溶液呈無(wú)色,以致于還原多余的BrCl,將樣品倒入到氣泡瓶中,加入40%的SnCl2將所有的Hg2+還原成Hg0.用氮?dú)鈱⑸傻腍g0富集在金汞齊中.然后在500℃下將富集在金汞齊中的Hg0隨由80mL/min的高純氬氣吹入冷原子熒光測(cè)汞儀中進(jìn)行檢測(cè),該方法的最低檢出限為0.02ng/L.甲基汞的測(cè)定:總甲基汞和溶解態(tài)甲基汞用蒸餾――乙基化結(jié)合(GC-CVAFS)法測(cè)定,采用儀器為加拿大生產(chǎn)的測(cè)汞儀(Tekranmodel2500);采用標(biāo)準(zhǔn)溶液:1.0ug/L甲基汞標(biāo)準(zhǔn)溶液,最低檢出限為0.009ng/L.其它水質(zhì)參數(shù)的測(cè)定:采用便攜式多功能水質(zhì)參數(shù)儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定水溫(WT)、氧化還原電位(ORP)、透明度(SD)、pH值.化學(xué)指標(biāo)總磷(TP)、總氮(TN)、鈣鎂(Ca2+、Mg2+)均按照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》第四版執(zhí)行.葉綠素a(Ch1-a)采用經(jīng)過(guò)0.45um的纖維濾膜抽濾200~500ml,反復(fù)凍融后,丙酮萃取方法進(jìn)行測(cè)定.1.4水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化水平本文采用總磷、總氮、葉綠素a和透明度4個(gè)參數(shù)綜合評(píng)定水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),采用修正的卡爾森綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TLI)評(píng)價(jià)水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化水平,TLI<30為貧營(yíng)養(yǎng)型,TLI在30~40之間為貧中營(yíng)養(yǎng)型,TLI在40~50之間為中富營(yíng)養(yǎng)型,TLI>50為富營(yíng)養(yǎng)型.1.5數(shù)據(jù)分析的方法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用SPSS18和Excel2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析作圖,進(jìn)行雙變量相關(guān)分析和聚類分析.2結(jié)果與分析2.1鈣及其形態(tài)分布特征2.1.1水庫(kù)水體dlp6座水庫(kù)水體中THg濃度的平均值為(5.82uf0b14.99)ng/L,變化范圍在2.24~22.56ng/L,DHg濃度的平均值為(2.48uf0b10.79)ng/L,變化范圍在1.32~4.32ng/L之間.THg最低值出現(xiàn)在萬(wàn)峰湖水庫(kù)的壩艾采樣點(diǎn)為2.24ng/L,其中百花湖水庫(kù)水體的THg濃度略高其它水庫(kù),在百花湖水庫(kù)的巖腳寨和阿哈水庫(kù)的庫(kù)中采樣點(diǎn)THg濃度同比其它采集點(diǎn)高出2~3倍,為14.80ng/L和22.56ng/L.三板溪水庫(kù)水體DHg濃度整體較高,紅楓湖和龍灘水庫(kù)水體DHg濃度相當(dāng),萬(wàn)峰湖水庫(kù)濃度則較低(圖2).阿哈水庫(kù)和百花湖水庫(kù)DHg與THg的相關(guān)性不明顯(r=0.466,P>0.05,n=19),其它4個(gè)水庫(kù)水體DHg與THg達(dá)到顯著水平(r=0.628,P<0.05,n=19).2.1.2水體中dmehg主要存在形態(tài)6座水庫(kù)水體TMeHg濃度平均值為(0.08uf0b10.07)ng/L,變化范圍在0.03~0.30ng/L之間;DMeHg平均值為(0.04uf0b10.02)ng/L,變化范圍在0.02~0.09ng/L之間,DMeHg/TMeHg為63%uf0b119%,變化范圍在24%~95%之間.6座水庫(kù)各采樣點(diǎn)水體MeHg濃度呈現(xiàn)一定的空間差異性(圖3),在各水庫(kù)采樣點(diǎn)的濃度一般表現(xiàn)為下游明顯高上游(龍灘水庫(kù)除外),受污染較為嚴(yán)重的阿哈水庫(kù)的甲基汞濃度遠(yuǎn)高于其它5個(gè)水庫(kù),且以顆粒態(tài)甲基汞為主(占73%),而其他五個(gè)水庫(kù)則以DMeHg為主要存在形態(tài)(占68%).相關(guān)分析表明:貴州高原水庫(kù)水體中DMeHg與TMeHg呈極顯著相關(guān)關(guān)系(r=0.775,P<0.001,n=19),說(shuō)明貴州高原水庫(kù)水體中DMeHg是TMeHg的主要存在形態(tài).2.2水體豐富，營(yíng)養(yǎng)化特征2.2.1水體總?cè)~綠素a和總氮的區(qū)域變化貴州高原水庫(kù)透明度區(qū)域變化在1.2~9.0m之間,平均為4.7m,以阿哈水庫(kù)的庫(kù)中采集點(diǎn)為最低,三板溪水庫(kù)的大壩采集點(diǎn)為最高.由于水庫(kù)的自凈能力,下游水質(zhì)較為清新,因此各水庫(kù)的透明度表現(xiàn)為下游>中游>上游.各水庫(kù)透明度有明顯的區(qū)域性變化,貴陽(yáng)市城郊的3座水庫(kù)透明度較低,均低于2m,其他3座水庫(kù)的透明度則較高,均高于4m(圖4).葉綠素a水平是判斷水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的指標(biāo)之一,更是影響水體汞及其形態(tài)分布特征和重要因素之一.調(diào)查期間,貴州高原水庫(kù)水體中葉綠素a在1.1~28.6mg/m3之間,平均含量為8.5mg/m3,最高值出現(xiàn)在營(yíng)養(yǎng)化水平較高的阿哈水庫(kù)大壩處,最低值出現(xiàn)在三板溪水庫(kù)的大壩處(圖4).圖5中6個(gè)水庫(kù)總氮的的變化范圍是1.1~3.6mg/L,平均值為2.2mg/L.總氮的區(qū)域變化呈二級(jí)階梯特征,龍灘水庫(kù)和萬(wàn)峰湖水庫(kù)總氮較高,平均濃度為3.06mg/L,其它四個(gè)水庫(kù)濃度相當(dāng),約為1.63mg/L.總磷的變化范圍是0~0.35mg/L,平均值為0.07mg/L,由于受磷礦污染三板溪水庫(kù)的總磷明顯偏高.2.2.2水庫(kù)共營(yíng)養(yǎng)型由圖6可以看出,在枯水期,6座水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化程度不同,其中三板溪水庫(kù)和龍灘水庫(kù)為貧營(yíng)養(yǎng)型(TLI<30);萬(wàn)峰湖水庫(kù)整體為貧中營(yíng)養(yǎng)型(30<TLI<40);百花湖和紅楓湖水庫(kù)整體為中富營(yíng)養(yǎng)型(40<TLI<50);阿哈水庫(kù)為富營(yíng)養(yǎng)型(TLI>50),且由于水庫(kù)的自盡能力下游的富營(yíng)養(yǎng)化程度明顯較低(百花湖除外).2.3富營(yíng)養(yǎng)化與鈣及其形態(tài)的相關(guān)研究2.3.1富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)與溶解態(tài)汞及其形態(tài)的關(guān)系由于人類活動(dòng),大量含有氮磷營(yíng)養(yǎng)元素的水體流入水庫(kù)中,導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化,與此同時(shí)也增加了水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)中汞的輸入量(外源).氮磷營(yíng)養(yǎng)元素過(guò)高導(dǎo)致的富營(yíng)養(yǎng)化在水生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)汞的遷移、轉(zhuǎn)化和歸宿也有著重要的影響.對(duì)貴州不同區(qū)域地6座水庫(kù)TLI與汞及其形態(tài)進(jìn)行Pearson相關(guān)分析,富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)(TLI)與溶解態(tài)汞(DHg)沒有明顯的相關(guān)關(guān)系(r=-0.119,P>0.05,n=19),與總汞(THg)、甲基汞(MeHg)和溶解態(tài)甲基汞(DMeHg)皆呈顯著正相關(guān)(r=0.477,P<0.05;r=0.558,P<0.05;r=0.502,P<0.05,n=19).2.3.2dmehg與chl-a的相關(guān)性分別對(duì)6座水庫(kù)的不同形態(tài)汞濃度與富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)(TN、TP、Chl-a、SD)進(jìn)行Pearson相關(guān)分析,DHg與TN、TP分別呈顯著負(fù)相關(guān)和極顯著正相關(guān),與Chl-a和SD沒有顯示統(tǒng)計(jì)意義(P>0.05)上的顯著相關(guān)性;MeHg與Chl-a呈極顯著正相關(guān);DMeHg與Chl-a呈顯著正相關(guān);THg與富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)之間沒有顯示統(tǒng)計(jì)意義(p>0.05)上的顯著相關(guān)性(圖7).富營(yíng)養(yǎng)化下浮游植物(尤其是藻類)大量增加,而李秋華等在研究貴州高原水庫(kù)浮游植物中汞及甲基汞分布特征,以及李志遠(yuǎn)等研究表明浮游植物對(duì)甲基汞有很強(qiáng)的富集作用,其濃度是水中甲基汞濃度的上千倍.富集了大量甲基汞的浮游植物成為水庫(kù)中甲基汞的一個(gè)潛在儲(chǔ)存庫(kù),它們可能沉入到水底,進(jìn)入到沉積物中,也可能分解釋放,重新進(jìn)入到水體中,從而改變了水庫(kù)中甲基汞的濃度和分布.吳沿友等在研究紅楓湖百花湖水質(zhì)及浮游植物的變化結(jié)果顯示,夏季到秋季水體中浮游植物的豐度逐漸升高,至秋季達(dá)到最大值,并開始伴隨有大量的浮游植物死亡分解,浮游植物中的汞又重新分解釋放到水體中.因此在枯水期水體中Chl-a與MeHg和DMeHg都有較好的相關(guān)關(guān)系.2.3.3dhp與ph相關(guān)性研究分別對(duì)6座水庫(kù)的不同形態(tài)汞濃度與WT、pH值、ORP、Ca2+、Mg2+進(jìn)行Pearson相關(guān)分析(表1),結(jié)果顯示,DHg與pH值呈極顯著負(fù)相關(guān);MeHg與ORP、Ca2+分別呈極顯著負(fù)相關(guān)和極顯著正相關(guān),與Mg2+呈顯著正相關(guān);DMeHg與ORP呈極顯著負(fù)相關(guān),與pH值、Mg2+分別呈顯著負(fù)相關(guān)和顯著正相關(guān).在本次研究中THg與參數(shù)因子之間沒有顯示統(tǒng)計(jì)意義上的顯著相關(guān)性,WT對(duì)水體中不同形態(tài)汞的分布影響并不重要,沒有顯示統(tǒng)計(jì)意義上的顯著相關(guān)性.2.4水體各類或?yàn)樗?、質(zhì)、成汞的水體5.采用歐式Euclidean距離系統(tǒng)聚類分析方法,把所有19個(gè)采樣點(diǎn)的水質(zhì)情況按汞形態(tài)分布和富營(yíng)養(yǎng)化狀況進(jìn)行分類,如圖8所示,所有的采樣點(diǎn)被分為4類第1類包括萬(wàn)峰湖、紅楓湖水庫(kù)各采樣點(diǎn)在內(nèi)的13個(gè)點(diǎn),這類水體的特點(diǎn)是水體水質(zhì)較好呈貧中營(yíng)養(yǎng)型,且水體中汞含量相對(duì)較低.第2類水體包括三板溪各采樣點(diǎn)在內(nèi)的3個(gè)點(diǎn),該類水體的特點(diǎn)是水質(zhì)呈貧營(yíng)養(yǎng)型且水體中磷含量明顯較高,總汞和甲基汞含量較低但溶解態(tài)的汞和甲基汞相對(duì)較高.第3類水體只有百花湖水庫(kù)碼頭1個(gè)點(diǎn),該類水體的特點(diǎn)是水體各指標(biāo)相對(duì)其它點(diǎn)的含量居中.第四類水體包括阿哈水庫(kù)各采樣點(diǎn)在內(nèi)的2個(gè)點(diǎn),該類水體的特點(diǎn)是水體硬度較大,水質(zhì)較差呈富營(yíng)養(yǎng)型,汞含量相對(duì)較高且以顆粒態(tài)汞為主.3討論3.1水文氣象地質(zhì)特征六座水庫(kù)水體中THg濃度的平均值為(5.82uf0b14.99)ng/L,變化范圍在2.24~22.56ng/L之間,這與何天容等在富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)貴州紅楓湖水庫(kù)汞形態(tài)和分布特征的影響,以及張軍方等在研究夜朗湖水庫(kù)水體不同形態(tài)汞的時(shí)空分布結(jié)果相當(dāng),但要明顯高于世界其他水庫(kù)汞濃度.而在此次研究中百花湖水庫(kù)的THg濃度略高,其主要原因?yàn)橘F州有機(jī)化工廠的點(diǎn)源污染,也可能是在富營(yíng)養(yǎng)化下大量的藻類生長(zhǎng),因?yàn)樵孱悓?duì)汞有很強(qiáng)的吸附和吸收作用,使得百花水庫(kù)水體THg濃度高于其他水庫(kù),這與候亞敏等在研究貴州百花湖表層水中不同形態(tài)汞的分布規(guī)律THg含量分布特征基本一致.在阿哈水庫(kù)和百花湖水庫(kù)的庫(kù)中和巖腳寨采集點(diǎn)THg濃度同比其它采集點(diǎn)高出2~3倍,為22.56ng/L和14.80ng/L,這表明該點(diǎn)可能存在著不同于其它點(diǎn)的局部污染源,而阿哈水庫(kù)屬于多入庫(kù)河流型水庫(kù),且入庫(kù)河流大多是城市生活污水和工礦業(yè)廢水,這可能也是導(dǎo)致水體中THg含量較高的原因.因此貴州高原水庫(kù)水體中THg的空間分布受外源的影響較為顯著,自然環(huán)境對(duì)水體中THg含量波動(dòng)變化影響較小.研究表明,水體中溶解態(tài)汞和顆粒態(tài)汞含量分布除了受到水體酸度及懸浮物的影響外,還受到水體富營(yíng)化的影響.由于阿哈水庫(kù)和百花湖水庫(kù)的藻類大量生長(zhǎng)繁殖,藻類對(duì)汞及其形態(tài)有很強(qiáng)的吸附和吸收作用,這些藻類富集了大量的汞而成了水體中一個(gè)潛在的汞儲(chǔ)存庫(kù).白薇揚(yáng)等在阿哈水庫(kù)中不同形態(tài)汞遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律的初步探討中表明,阿哈水庫(kù)位于煤礦密集區(qū),最多時(shí)大小煤礦約300個(gè),且在水庫(kù)周圍主要河流多達(dá)5條,夏季時(shí)大量的煤礦顆粒隨入庫(kù)河流進(jìn)入到水庫(kù)中導(dǎo)致水體中懸浮顆粒物增加吸附了大量的汞.因此百花湖水庫(kù)和阿哈水庫(kù)的DHg與THg的相關(guān)性不明顯(r=0.466,p>0.05,n=19),其它四個(gè)水庫(kù)水體DHg與THg達(dá)到顯著水平(r=0.628,P<0.05,n=19).MeHg濃度平均值為(0.080uf0b10.068)ng/L,變化范圍在(0.028~0.302)ng/L之間,其中阿哈水庫(kù)MeHg濃度明顯高于其它未受污染的天然湖泊,近幾年還有所增加.除了因?yàn)橘F州燃煤汞濃度高導(dǎo)致嚴(yán)重的區(qū)域大氣污染,大氣汞的干、濕沉降造成水庫(kù)內(nèi)水體汞濃度偏高以外,與阿哈水庫(kù)上游煤礦污染導(dǎo)致的季節(jié)性水體缺氧伴隨著相當(dāng)高的硫酸鹽濃度以及鐵錳強(qiáng)烈循環(huán)對(duì)甲基汞的形成密不可分,而其他水庫(kù)的甲基汞濃度相差不大,且在貴州高原水庫(kù)水體中DMeHg是TMeHg的主要存在形態(tài)(r=0.775,p<0.001,n=19).3.2水環(huán)境中汞的攜帶關(guān)系水體非點(diǎn)源汞的輸入可以由人為活動(dòng)改變地貌的農(nóng)田耕作、城鎮(zhèn)化等引起,并且這些改變地貌的人為活動(dòng)對(duì)于汞的輸入顯得相當(dāng)重要.Lyons等研究了美國(guó)的Scioto河中由于農(nóng)業(yè)活動(dòng)和城鎮(zhèn)化導(dǎo)致水體THg水平的增加.分布在貴州不同區(qū)域的六6座水庫(kù),由于受水體養(yǎng)殖和城鎮(zhèn)化的影響水體富營(yíng)養(yǎng)狀況程度不一.在6座水庫(kù)中百花湖水庫(kù)、阿哈水庫(kù)和萬(wàn)峰湖水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化程度較高,但水體中的THg濃度變化較大且呈二級(jí)階梯分布,這是由于百花湖水庫(kù)和阿哈水庫(kù)位于城市中心,受城鎮(zhèn)化影響較大,導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化的同時(shí)也增加了水體中汞的外源輸入,而萬(wàn)峰湖水庫(kù)、龍灘水庫(kù)和三板溪水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化升高主要是受水體養(yǎng)殖和小面積農(nóng)耕的影響.因此水體中THg濃度變化受城鎮(zhèn)化外源輸入的影響較大與富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)沒有明顯的關(guān)系,然而在相關(guān)關(guān)系研究中富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)指數(shù)(TLI)與THg呈顯著正相關(guān)(r=0.477,p<0.05,n=19)這可能受城鎮(zhèn)化富營(yíng)養(yǎng)升高的同時(shí)增大了汞外源輸入的攜帶關(guān)系影響.研究表明,水環(huán)境中汞的分布被某些水質(zhì)參數(shù)所主導(dǎo).通常情況下水體中MeHg主要由于硫酸鹽還原菌在厭氧的條件下發(fā)生的,其過(guò)程往往受多種環(huán)境因素(生物、化學(xué)、物理)的影響,如葉綠素-a、ORP、溫度、有機(jī)質(zhì)含量、THg濃度等,但實(shí)際的影響因素會(huì)因具體的環(huán)境差異而不同.在自然水體中,氮、磷是影響富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程的主要營(yíng)養(yǎng)元素.氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽過(guò)剩致使藻類大量生長(zhǎng)消耗水中的溶解氧,導(dǎo)致水質(zhì)惡化,改變水中的氧化還原條件、pH值等水體理化特征,這些變化都潛在的影響著水體中甲基汞的地球化學(xué)循環(huán).貴州高原水庫(kù)MeHg與TN、TP的濃度無(wú)顯著相關(guān),而與Chl-a含量呈極顯著相關(guān)關(guān)系.由此可知,氮磷營(yíng)養(yǎng)元素雖然是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素,卻不直接影響甲基汞的分布而是通過(guò)控制藻類的生長(zhǎng)繁殖間接的影響MeHg濃度的特征分布.在一個(gè)環(huán)境中是否存在某種類型的微生物,常常能夠根據(jù)環(huán)境的氧化還原電位來(lái)進(jìn)行判斷.由于阿哈水庫(kù)高度的富營(yíng)養(yǎng)化影響水環(huán)境條件導(dǎo)致較低的氧化還原電位,從而為厭氧微生物(如硫酸鹽還原菌和鐵還原菌)汞的甲基化活動(dòng)提供了有利的還原環(huán)境;已有研究表明汞的甲基化主要在天然水體中厭氧條件下進(jìn)行.在淡水生態(tài)系統(tǒng)中汞的甲基化率與氧化還原電位具有明顯的相關(guān)關(guān)系,氧化還原電位低則甲基化率較高.貴州高原水庫(kù)水體中ORP與MeHg和DMeHg皆呈極顯著負(fù)相關(guān),與以往的研究結(jié)論相一致.水體的pH值往往是反映該水體污染狀態(tài)的重要指標(biāo).貴州高原水體pH在7.7~8.13之間,在弱堿的環(huán)境下,含磷化合物中以磷酸氫鹽(HPO42-)居多,呈酸性的磷酸氫鹽反作用于水體的酸堿度,從而影響環(huán)境中汞的溶解度及遷移率,使區(qū)域內(nèi)的汞向水環(huán)境的輸入量增加.研究表明,水體pH值降低明顯的導(dǎo)致凈甲基化率的提高,這說(shuō)明水體在堿性條件下可抑制甲基汞的形成.對(duì)6座水庫(kù)水體pH值與DHg及DMeHg進(jìn)行相關(guān)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)水體pH值與DHg的濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與DMeHg的濃度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系.這與以往研究假設(shè)相符,高pH值能降低水環(huán)境中汞的溶解度及遷移率,使區(qū)域內(nèi)的汞向水環(huán)境的輸入量減少,同時(shí)也抑制甲基汞的形