（环境工程专业论文）干湿交替环境土壤汞赋存形态及其动态变化.pdf

两南入学硕十中伶论文 摘琵 干湿交替环境土壤汞赋存形态 及其动态变化 环境工程专业硕士研究生：王平安 指导教师：王定勇教授 摘要 汞作为公认的全球性污染物，其生物地球化学循环过程一直是环境科学领域的研究热点。据估 计，全球每年输入到大气中汞的总量约为7 5 0 0 t 左右，其中自然释汞约占l ，2 在自然释汞源中，土 壤又是最主要的自然汞源，同时土壤汞的流失也是河流水库和湖泊沉积物汞的主要来源据研究， 进入大气的人为释放汞，在一年时间内其绝大部分又将沉降于地表因此，土壤既是汞的源又是汞 的汇。目前，针对土壤汞的迁移转化及其机理的研究，国内外已开展了大量工作，对环境界面问汞 交换通量及影响因子也有了一定认识，但针对干湿交替环境下土壤汞的释放特征的研究还鲜见报道。 因此，本文以重庆市主要耕作土壤紫色土、黄壤以及三峡库区消落带冲积土为调查研究对象，采取 实地调查和模拟试验相结合的研究方法，运用动力通量箱与r a - 9 1 5 + 汞分析仪联用技术进行实地监 测，并在实验室模拟研究干湿交替条件下土壤汞赋存形态的动态变化及释放特征研究结果如下： 随着干湿交替的进行，土壤汞含量呈下降趋势，綮色土和冲积土的下降幅度大于黄壤。淹水前 后土壤汞的主要形态为酸溶态，其次是王水溶态和碱溶态，水溶态和过氧化氢溶态的含量最低总 汞的变化主要体现为酸溶态的变化，王水溶态表现出上升的趋势。碱溶态表现出下降的趋势，水溶 态和过氧化氢溶态的变化无明显规律。处理a ( 加汞处理) 的变化幅度大于处理b ( 不加汞处理) 处理a 总汞对形态分布无明显影响，而处理b 的酸溶态随总汞的增加而增加，相关系数0 8 6 8 。处 理a 的酸溶态和碱溶态随有机质的增加而增加，相关系数分别为0 6 1 8 和0 7 3 3 * - ，而处理b 有机 质增加会促进总汞的增加，二者相关系数为o 7 2 4 * * 。处理a p h 值的下降会促进碱溶态的增加，相 关系数为- 0 5 1 9 ，处理b p h 值的下降会促进总汞的增加，相关系数o 5 4 6 。 。 在落干条件下，各小区土壤汞含量保持相对稳定，王水溶态的含量最高，是最主要的形态，其 次是酸溶态和碱溶态，两者含量相当，含量最低的是过氧化氢溶态和水溶态，变异系数大小依次为 水溶态 过氧化氢溶态 碱溶态 酸溶态 王水溶态 总汞。总汞对酸溶态有显著影响，相 关系数o 3 9 2 * 。有机质对总汞及各形态都有显著影响，除碱溶态随有机质的增加而降低外，总汞及 其它形态均随着有机质的增加而增加。过氧化氢溶态和王水溶态随着壤p h 值的上升而减少，相 关系数分别为一0 4 7 7 * 和- 0 7 0 7 * ，而碱溶态受p h 值的影响与前者相反，相关系数为0 7 4 4 * 西南人。硕十学位论文摘要 淹水j 9 j 问，十壤汞含姑越高，上覆水总汞含最也越高。第一次淹水时，处理a 上覆水总汞含馘 是由高剜低雨剑高，第二次淹水时变为持续上升。处理b 在淹水期间上覆水总汞含麓保持连续上升 的趋势。活性汞是主要的汞形态，上覆水总汞的变化主要体现为活性汞的变化，溶解态气汞的含靖 很低且保持相对稳定三种土壤中，黄壤上覆水活性汞含量随p h 值的降低而增加，黄壤a 、黄壤b 的相关系数分别为- 0 7 7 6 * * 和- 0 7 9 3 * * ；活性汞与上覆水及土壤e h 呈正相关关系，土壤e h 的升高可 促进水体活性汞的累积；处理a 中黄壤的活性汞与水温具有显著相关关系，相关系数为0 6 5 9 * ，处 理b 中紫色土和冲积土活性汞与水温都达到显著相关，相关系数分别为0 8 2 2 * 和0 7 7 8 。说明水温 的升高确能促进土壤汞向水体释放；水温对总汞的影响，处理a 均不显著，而处理b 的总汞受水温 的影响不可忽略。 淹水期间，土壤汞含量越高，水，气界面汞交换通量越大。第一次淹水时，处理a 之间水，气界 面汞交换通量相近，处理b 之间差异也不大；第二次淹水时，各处理的通量都大大减小，减小得最 多的是冲积土第一次淹水期，处理a 的通量是不断减小的，处理b 除黄壤呈减小趋势，紫色土和 冲积土都是缓缓增加的；第二次淹水期，同种土壤两处理的通量变化一致，黄壤和紫色土上下波动， 而冲积土缓慢增加再缓慢减小水气界面的汞交换通量与上覆水中活性汞的变化趋势大体相反气 象因子和水化学对水，气界面汞交换通量的影响因土壤类型及土壤汞含量存在差异 通过比较，土壤汞含量越高，土，气界面汞交换通量越大处理a 除黄壤外，紫色土与冲积土土 ，气界面汞交换通量都远大于水，气界面通量，冲积土土，气界面的汞交换通量最大；处理b 土气界面 通量均小于水，气界面通量，并且三种土壤比较接近。处理a 中。黄壤的通量持续降低，而紫色土和 冲积土是先升高再降低；处理b 的通量呈现稳中有降的趋势。处理a 中，气温对黄壤的土气界面通 量影响显著，相关系数0 4 7 9 * ；相对湿度对黄壤和冲积土的通影响显著，相关系数分别为- o 5 7 4 * 和 - 0 4 9 8 * ；光照强度对紫色土和冲积土的通量影响显著，相关系数分别为0 4 5 9 * 和0 5 0 4 * 气象因子。 对处理b 的通量没有显著影响 1 3 个小区中土，气界面汞交换通量晟大的是油麦轮作地，最小的是杂草空地。各小区之间的差 异不大，且变化趋势相似，波动的范围基本上处于- 5 0n gn l - 2h i n l 0 0n gn 1 2h 1 气象因子对小区总体 通量具有显著影响，与大气压( x 1 ) 、相对湿度( x 2 ) 、气温( x 3 ) 、土温( x 4 ) 和光照强度( 如) 的相关系数分别 为- 0 2 3 8 、- 0 2 3 4 ，0 3 3 3 ，o 2 7 8 和0 2 8 7 ，最优回归方程为：y - - - 5 3 0 2 + 2 6 9 2 x r 2 6 1 i x 4 + 0 0 3 5 x 5 ( r 2 = o 1 4 6 ) 关键词：汞干湿交替形态通量 州南人譬硕十4 位沦文 a b s t r a c t d y n a m i cv a r i a t i o no fm e r c u r ys p e c i e si ns o i li nw e t d r yr o t a t i o n e n v i r o n m e n t a p p l i c a n tf o rm a s t e rd e g r e e ：w a n gp i n g a n s u p e r v i s o r ：p r o f w a n gd i n g y o n g a b s t r a c t a sag l o b a lp o l l u t a n t ，b i o g e o c h e m i c a lc y c l ec o n r s eo f m e r c m yi sa l w a y st h er e s e a r c hh o t s p o ti nf i e l d o fe n v i r o n m e n ts c i e n c e i ti sc o n s i d e r e dt h a tg l o b a lt o t a la m o u n to fm e r c u r yi m p o r t e dt oa t m o s p h e r ei s a b o u t7 5 0 0ta n n u a l l y , a n da n a o t m to f m e r c u r yf r o mn a t i v es o u r c en e a r l yo c c u p y1 2o f t h et o t a l i nn a t i v e r e l e a s e $ o a r c e so fm e r c u r y , s o i li st h em o s ti m p o r t a n tn a t i v es o u r ，a n dm e r c u r i cg r a m r yo fs e d i m e n to f r e s e r v o i r a n d l a k e w e b l e e d i n g o f m e r c u r y f r o m s o i l a c c o r d i n g t or e a 池m a j o f i t y o f a r t i f i c i a l r e l e a s e m e r c u r ye n t e r e da t m o s p h e r ew i l ls e t t l ed o w ni na l o u to n ey e a r t h e r e f o r e ，s o i li a n to n l yt h es o u r c eo f m e r c u r y , b u ta l s ot h e $ 1 1 1 - t ko fi t f o rt h em o m e n t , 山e r eh a v eb e e nm a n yr e s e a r c h e sa i m i n ga tm e c h a n i s t i co f t r a n s p o r t a t i o na n dt r a n s f o r m a t i o no f m e t r y , a n dw eh a v ek n o w nt oac e r t a i n t ym e r c u r ye x c h a n g ef l u xo f t h ee n v i r o n m e n t a ls u r f a c ea n di n f l u e n c ef a c t o r so fi t , b u tt h e r ei sf e wr e p o r ta b o u tr e s e a r c ho fr e l e a s e c h a r a c t e r i s t i co f m e r c u r yi ns o i li nw e t - d r yr o t a t i o ne n v i r o n m e n t b a s e do l la b o v ec a u s e s ，t h em a i nc u l t i v a t e s o i lo f c h o n g q i n gi n c l u d i n gp u r p l es o f ta n dy e l l o ws o i l sa sw e l la st h ea l l u v i ai nt h r e eg o r g er e s e r v o i rw 哪 r e g a r d e da so b j e c t so fi n v e s t i g a t i o ni nt h i ss m a yb yf i e l di n v e s t i g a t i o nc o m b i n e dw i t l ls i m u l a t e dt e s t s r o t m o n i t o r i n gw e l s t u d i e db yr a - 9 1 5 + m e r c u r ya n a l y z e ra n dd y n a l l l i ef l u x e sc k m 岫rt e c h n i q u e a n d r e s e a r c h e sa b o u td y n a m i cv a r i a t i o no fm e r c u r ys p e c i e sa n dr e l e a s ec h a r a c t e r i s t i c s 缸w e t - d r yr o t a t i o n e n v i r o n m e n tw e r ec a r r i e do u ti nl a b o r a t o r ys i m u l a t i o n ，t o n t h er e s u l t ss h o w e d ： i nt h ep r o c e s so f a l t e r n a t i o no f w e t t i n ga n dd r y i n gi ns i m u l a t e dt e s t ，s o i lm e r c u r i cc o n t e m tw o u l df a l l o f f , a n dd e s c e n d i n ga m p l i t u d eo fy e l l o ws o i lw a sl o w e rt h a ni to fp u r p l es o i la n da l l u v i a a c i ds o l u b l e s p e c i e sw a sm a i ns p e c i e so f s o i lm e r c u r yb e f o r ea n da f t e rf l o o d i n g , a n da q u a r e g l as o l u b l es p e c i e sa n da l k a l i s o l u b l es p e c i e sf o l l o w e d , a n dc o n t e n to f a q u as o l u b l es p e c i e sa n da u r i c o m es o l u b l es p e c i e sw c y eu n d e r m o s t v a r i a t i o no f t o t a lm e r c u r ym o s t l yi n c a r n a t e dv a r i a t i o no f a c i ds o l u b l es p e c i e s ，a n da q u a r e g i as o l u b l es p e c i e s w h i c hh a do p p o s i t et r e n dt oa l k a l is o l u b l es p e c i e sw a si n d i c a t i v eo f u p n e n d , a n da st oa q n as o l u b l es p e c i e s a n da u f i c o m es o l u b l es p e c i e s t h e r ew e mn od i s t i n c tv a r i a t i o nr u l e v a r i a n c ea m p l i t u d do ft r e a t m e n ta ( m e r e u r i z a t i o n ) w a sg r e a t e rt h a ni to fl r e a w a e n tb ( u n m e r c u r i z a t i o n ) t h e r ew e l - en oc o r r e l a t i o nb e t w e e n a n ys p e c i e sa n dt o t a lm e r c u r yo ft r e a t m e n ta ，b u tt h e r ew e r ee x c e s s i v e l ys i g n i f i c a n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o n b e t w e e na c i ds o l u b l es p e c i e sa n dt o t a lm e r a u yo ft r e a t m e n tb a c i ds o l u b l es p e c i e sa n da l k a l is o l u b l e s p e c i e so fi r e a t m e n tah a dp o s i t i v ec o r r e l a t i o nw i t hc o n t e n to fo r g a n i cm a t t e r , b u to n l yt o t a lm e r c u r yo f t r e a l m e n tbh a dp o s i t i v ec o r r e l a t i o nw i t hi t a l k a l is o l u b l es p e c i e so ft r e a t m e n tah a dn e g a t i v ec o r r e l a t i o n w i t hp h ，b u ti nt r e a t m e n tb ，i ti st h et o t a lm e r c u r yw h i c hh a d n e g a t i v ec o r r e l a t i o nw i t hp h d u r i n gt h ed r y i n gp e r i o d ，m e r c u r i cc o n t e n to fe a c hp l o tk e p tr e l a t i v e l ys t a b l e ，c o n t e n to fa q u a r e g i a 1 1 1 阳南人一硕十能论文 a b s t r a c t s o l u b l es p e c i e sw a st h eh i 曲e s t ，c o u l e l l t so fa c i ds o l u b l es p e c i e sa n da l k a l is o l u b l es p e c i e sf o l l o w e da n d c ec l o s et oe a c ho t h e r , c o n t e n t so fa q u as o l u b l es p e c i e sa n da u r i e o m es o l u b l es p e c i e sw e r et h el o w e s t t h eo r d e ro fc o e f f i c i e n to fv a r i a t i o ni sa q u as o l u b l es p e c i e s a u r l c o m es o l u b l es p e c i e s a l k a l is o l u b l e s p e c i e s a c i ds o l u b l es p e c i e s a q u a r e g i as o l u b l es p e c i e s a c i ds o l u b l es p e c i e sh a de x c e s s i v e l ys i g n i f i c a n t p o s i t i v ec o r r e l a t i o nw i t ht o t a lm e r c u r y a l lo fs p e c i e sa n dt o t a lm e r c u r yh a ds i g n i f i c a n to re x c e s s i v e l y s i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nw i t hc o n t e n to f o r g a n i cm a r e r , t h e r ew a sn e g a t i v ec o r r e l a t i o nb e t w e e na l k a l is o l u b l e s p e c i e s a n d o r g a n i c m a t t e r a m o n g t h er e s t , a n d o t h e r s p e c i e s a n d t o t a l m e r c u r y h a d p o s i t i v e c o r r e l a t i o n w i t h o r g a n i cr o a r e r t h e r ew e t r en e g a t i v ec o r r e l a t i o nb e t w e e na n r i c o m e s o l u b l es p e c i e sa n dp ho fs o i l ，a n d b e t w e e na q t m r e g i as o l u b l es p e c i e sa n dp h a l k a l is o l u b l es p e c i e sh a dp o s i t i v ec o r r e l a t i o nw i t hp h d u r i n gf l o o d i n gp e r i o d ，t o t a lm e r c u r yi nt h ew a t e rv a r i e da l o n gw i t ht o t a lm e r c u r yi ns o i l f o rt h ef i r s t f l o o d i n g , c o n t e n to ft o t a lm e r c u r yi nw a t e r o ft r e a t m e n ta f a l lo f fa tf i r s t ，t h e nr o s el 甲，a n dw a sr i s i n gu p c o n s t a n t l yf o rt h es e c o n df l o o d i n g c o n t e n to ft o t a lm e r c u r y i nw a t e ro ft r e a t m e n tbh a du p t r e n d a c t i v e m e r c u r yw a sm a i ns p e c i e si nw a t e r , a n dv a r i a n c eo ft o t a lm e r c u r ym o s t l yi n c a r n a t e dv a r i a n c eo fa c t i v e m e r c u r y c o n t e n to f d i s s o l v e dg a s e o u sm e r c u r y w a sv e r yl o wa n dk e p tr e l a t i v e l ys t a b l e o n l yy e l l o ws o i lo f t h et h r e et y p e s ，t h e r ew a se x c e s s i v e l ys i g n i f i c a n tn e g a t i v ec o r r e l m i o nb e t w e e na c t i v em e r c u r ya n dp ho f w a t e r , c o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t so ft r e a t m e n taa n dt r e a t m e n tbw c l er e s p e c t i v e l y - 0 。7 7 6 a n d - 0 7 9 3 t h e r ew e r es i g n i f i c a n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o nb e t w e e na c t i v em e r c u r ya n de uo f t h ew a t e ra n dt h es o i l a c t i v e m c r c n r yo ft r e a t m e n tao fy e l l o ws o i lh a ds i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nw i t hw a t e rt e m p e r a t u r e ，a n dc o r r e l a t i o n c o e 衢c i e n tw a s0 6 5 9 + a n dc o r r e l a t i o nc o c 伍c i e n t so ft r e a t m e n tbo fp u r p l es o i la n da l l u v i aw e r e r e s p e c t i v e l yo 8 2 2 a n d0 7 7 8 + t h e r ew e r en os i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nb e t w e e nt o t a lm e f c u r ya n dw a t e r t e m p e r a t u r e i n t r e a t m e n t a ，w h i c h h a do p p o s i t es i t u a t i o n t o t r e a t m e n t b d u r i n gt h ef l o o d i n g ，t h eh i g h e rt h ec o n t e n to f m e r c u r yi ns o i l ，t h eh i g h e rt h em e r c u r ye x c h a n g ef l u xi n w a t e r a i r s u r f a c e f o r t h e f i r s t f l o o d i n g , m e r c u r y e x c h a n g e f l u x o f t r e a t m e n t a c a n a c c l o s e t oe a c h o t h e r , a s w e l la st r e a t m e n tb f l u xo f t r e a t m e n tac o n t i n u o u s l yr e d u c e d ，a n di nt r e a t m e n tb ，f l u xo f y e l l o ws o i lh a d d o w n t r e n dw h i c hw a so p p o s i t et op u r p l es o i la n da l l u v i a f o rt h es e c o n df l o o d i n g , f l u xo f a l lt r e a t m e n t sf a l l o f f al o t , a n df l u xo f a l l u v i ad e s c e n d e dt h em o s li nt h i sp e r i o d , f l u xo f t r e a t m e n taa n dbh a dn e a r l yt h e s a m ev a r i a n c et r e n d f l u xo f y e l l o ws o i la n dp u r p l es o i lf l u c t u a t e d ，b u tf l u xo f a l l u v i as l o w l yr o s el 】pa tf n - s t , a n dt h e ns l o w l yd e s c e n d e d v a r i a n c eo ff l u xi nw a t e r a i rs n r f a c em a i n l yc o n t r a r i e dw i t ht h a to fa c t i v e m e r c u r y t h e r ew e d i f f e r e n c e sb e l w e c nt h r e et y p e so fs o i l i nt h ei n f l u e n c e sw h i c hc a u s e db y m e t e o r o l o g i cf a c t o ra n dh y d r o c h e m i s t r y c o m p a r i s o ns h o w e dt h a tt h eh i g h e rt h ec o n t e n to fm e r c u r yi ns o i l ，t h eh i g h e rt h ef l u xi ns o i l a i r $ o r f a c e ，i nt r e a t m e n ta ，e x c e p ty e l l o ws o i l ，n u xo fm e r c u r yi ns o i l a i rs u l f a c ew a sm u c hh i g h e rt h a ni ti n w a t e r a i rs u r f a c e ，a n da l l u v i ah a dh i 曲e s tf l u x f l u xo f m e r o m yi ns o i l a i rs n l f a c eo f t r e a t m e n tbw a sl o w e r t h a nt h a ti nw a t e r a i r “u f a c e ，a n dt h e r ew e r en od i s t i n c td i f f e r e n c e sb e t w e e nt h r e et y p e so f s o i l d u r i n gt h e d r y i n gp e r i o d ，i nt r e a t m e n ta ，f l u xo fy e l l o ws o i lc o n t i n u o u s l yd e s c e n d e d ，a n df l u xo fp u r p l es o i la n d a l l u v i ar o s eu pa tt h eb e g i n n i n g , t h e nf a l lo f f f l u xo f t r e a t m e n tbd e s c e n d e ds l o w l y i nt r e a t m e n ta ，o n l y f l u xo fy e l l o ws o i lh a dc o r r e l a t i o nw i t ha i rt e m p e r a t u r e ，a n dc o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n tw a s0 4 7 9 f l u xo f y e l l o ws o i la n da l l u v i ah a ds i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nw i t l lr e l a t i v eh u m i d i t y , a n dc o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t sw e r e 西南人学硕十学能论文 a b s t r a c t r e s p e c t i v e l y - 0 5 7 4 a n d - 0 4 9 8 f l u xo fp u r p l es o i la n d a l l u v i aa l s oh a ds i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nw i t h i n t e n s i t yo fi l l u m i n a t i o n a n dc o r r e l a t i o nc o g f f i c i e n t sw e r er e s p e c t i v e l y0 4 5 9 a n d0 5 0 4 t h e r ew e r en o c o r r e l a t i o nb e t w e e nf l u xa n dm e t e o r o l o g i c a lf a c t o r si nt r e a t m e n tb h l 1 3p l o t s ，i ti st h er a p e - w h e a tr o t a t i o np l o tw h i c hh a dt h eh i g h e s tf l u x ，a n di ti st h ew e e d sp l o t s w h i c h h a d t h e l o w e s t f l u x t h e r e w a sa l i t t l e d i f f e r e n c e b e t w e e n f l u x o f e a c hp l 咄a s w e l l v a r i a n c eo f i t ， a n dt h es c o p ew a sm a i n l y 一5 0n gn 1 21 1 1 l o on g 埘i 2h - 1w i t h i nw h i c hf l u xo fa up l o t sf l u c t u a t e d a sa w h o l e ，f l u xo f a l lp l o t sh a de x c e s s i v e l ys i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nw i t hm e t e o r o l o g i c a lf a c t o r s ，a n dc o l r e l a t i o n c o e f f i c i e n t sw i t ha t m o s p h e r ep r e s s u r e ( x 1 ) ，r e l a t i v eh u m i d i t y ( 】【2 ) ，a i rt e m p e r a t u r e ( x 3 ) s o i lt e m p e r a t u r e ( “) a n di n t e n s i t yo fi l l u m i n a t i o n ( x 5 ) w e r er e s p e c t i v e l y - 0 2 3 8 ”，- 0 2 3 4 0 3 3 3 ”，0 2 7 8 ”a n d 0 2 8 7 * * , a n d t h e o p t i m u mr e g r e s s i o n e q u a t i o n i s y 硝3 0 2 + 2 6 9 2 x r 2 6 1 1 x 4 + 0 0 3 5 x s ( r z = 0 1 4 6 ) 。 k e y w o r d s ：m e r c u r y , w e t - d r yr o t a t i o n ，s p e c i e s ，f l u x v 独创性声明 学位论文题目：王塑塞叠巫境壤丞魃盔理查丞甚邈查变丝 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者：王印芝签字日期：7 年；5 月7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口保密 期限至年月止) 。 学位论文作者签名： i 印婆导师签名：2 量廖 签字日期：切7 年6 月 日签字日期：如叩年莎月7 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 州南人学硕l 学位论文 第l 章文献综述 第1 章文献综述 1 1 汞的物理化学性质 汞又称水银，是位于元素周期表第l i b 族的金属元素，分子量为2 0 0 6 ，沸点为3 5 6 9 ，熔点 为一3 8 9 c 汞是在常温下呈银白色而有金属光泽的液体，并且是唯一在常温下呈液态的金属。汞难 溶于水( 2 0 c 时溶解度约为2 0p 班) ，能溶于硝酸、硫酸和王水，一般不与碱性溶液发生反应。汞 的蒸汽压极高( 2 5 c 时为0 2 5 p a ) ，且随温度升高其蒸发量也增加，汞蒸汽密度是空气密度的7 倍。 汞的外层电子结构是一个封闭的饱和结构，所以它比较稳定，室温下不被空气氧化，也不与酸作用， 但能与硫和氯结合生成硫化汞和氯化汞( 孟紫强，2 0 0 0 ) ，也容易和贵金属( 如金、银、铂、铅) 形成合金，又叫“汞齐”，“汞齐”加温时又产生汞蒸汽 汞是稀有的分散元素之二一，地壳中总储量达1 6 0 0 亿t ，整个地壳中汞9 9 9 8 呈稀散状态。岩石 中的汞含量变化很大，在0 0 1 - 2 0 m g k g - 1 之间，平均含量为0 0 8 m g k g 1 ，世界土壤的平均含汞量为 0 0 3 - - 0 1m g k g 1 ，欧洲土壤的平均含汞量为0 0 7n a gk g 1 ，美国土壤的含汞量为o 0 7 1m gk g 1 。我国 土壤中汞的自然背景值在0 0 2 - 0 1 9 m g k g 1 之问( 王新等，2 0 0 2 ) 。海水中汞含量一般为1 0 - 3 0 0 n g l 1 ，淡水的汞本底为5 0 n gl - i 左右。大气中汞的背景浓度为1 - 1 0 n g i 一( f i t z g e r a l d ，1 9 9 5 ) ，我国 背景区域西藏南迦巴瓦峰地区大气汞为2 0 - 4 3n gn i - ，( 刘全友等，1 9 8 4 ) ，重庆市的大气汞的本底 浓度为1 1 4 n g ，g e 定勇等，1 9 9 6 ) 汞在自然界中以金属汞、无机化合物和有机汞多种形态存在，主要存在形态为硫化物( h g s ) 环境中的汞主要有三种价态，即h 矿、h g “，h 矿h g o 具有挥发性，在环境中相对稳定，h 矿作为 一种软酸能与无机配位体如c r ，s 2 。、c n - 1 、o h 等结合形成稳定的络合物，也能与有机化合物如烷 基化合物、腐殖酸等生成一系列稳定的化合物，而h g “多数以二聚体( h g a 2 + ) 的形式存在 1 2 汞污染的危害 1 9 5 3 年在日本熊本县水俣湾附近的渔村，发现一种中枢神经性疾患的公害病，称为水俣病。经 过十年研究，于1 9 6 3 年从水俣湾的鱼、贝中分离出c h 3 h g c l 结晶，并用纯c h 3 i ! i g c l 结晶喂猫进行 试验，出现了与水俣病完全一致的症状1 9 6 8 年日本政府确认水俣病是由水俣湾附近的化工厂在生 产乙醛时排放的汞和甲基汞废水造成的。这是历史上首次报道的重大重金属污染事件。 在生产中，冶金、化工、制药、仪表制造、电气、木材加工、造纸、油漆颜料、纺织、鞣革和 炸药等都可能是环境中汞的污染源。化学工业中使用汞的行业主要有水银法电解制碱工业，有机汞 农药生产和以汞的化合物为催化剂，定位剂的有机合成工业等环境中的汞可以通过直接接触被人 体吸收，或通过食物链间接进入人体。气态汞有高扩散性和脂溶性，可被肺泡吸收，经血液进入全 身。血液中的金属汞可通过血脑屏障进入脑组织，然后在脑组织中被氧化成汞离子由于汞离子较 难通过血脑屏障返回血液，因而逐渐积累在脑组织中，损害脑组织。长期接触大于o 1m gi n - 3 浓度 的空气汞后，可出现元素汞蒸汽中毒的典型症状( 客观性震颤、精神障碍和牙龈炎) ( u n d e r w o o d 两南人学硕十学何论文筇1 章文献综述 等1 9 9 4 ) 吸入高浓度汞蒸汽会有金屈烟雾热，口腔炎和消化逆症状、皮疹等。无机汞化合物易 在肾内积累，导致肾障碍误服大龄汞盐和升汞及甘汞等可出现急性腐蚀性肖肠炎及汞毒性肾病 慢性汞中毒轻度表现为神经衰弱综合症和轻度易兴奋症，中度山现明显的汞毒性震颤，重应山现中 毒性脑病及严重的肝肾损害等中毒症状有机汞中的苯基和甲基汞化合物的毒性和挥发性都较大。 由于甲基汞的脂溶性极强，比无机汞更容易被动物吸收，并且在生物体内具有很长的半衰期，是对 动物危害最大的汞形态。甲基汞中毒的主要临床表现为：向心性视野缩小，运动失调、肢端感觉障 碍等。甲基汞中毒所致脑损伤是不可救药的，至今尚无有效疗法，往往导致死亡或终身遗患甲基 汞还能通过胎盘侵犯胎几，胎儿所受影响程度与母体摄入的齐j 量有关( 袁道林，1 9 9 5 ) 。不过一般 甲基形式在动物细胞和组织内存在的量很少( 葛晓立等，1 9 9 6 ) 。在1 0 n gl 1 含量的甲基汞水溶液 中，鲶鱼对水