水环境中 Hg 的去除与转化研究

1 引言

汞(Hg)是一种有毒重金属元素，在环境中以多种形态广泛存在，其中，甲基

汞(MMHg)是毒性极强的 Hg 形态，具有高神经毒性、致癌性、心血管毒性、生殖

毒性、免疫系统效应和肾脏毒性等，且具有较强的生物累积和生物放大效应，可

对人类及食鱼生物健康造成严重危害(Ullrich et al., 2001;李会仙等，2012).

自 20 世纪 50~60 年代日本发生“水俣病”事件以来，Hg 在环境中的迁移、转化

等环境地球化学行为一直是科学界研究的重点和热点问题.

最初，科学家们一直认为水环境中 MMHg 的去甲基化反应主要是由微生物主

导的(Ullrich et al., 2001)，直到 1996 年，利用 Hg 同位素示踪技术才发现自

然水体表层存在明显的 MMHg 光化学降解反应过程，

该过程可使湖水中 83%的 MMHg

得到去除，且光照强度是影响降解过程的重要因素(Seller et al., 1996).该研

究结果改变了以往科学家们对水体 MMHg 循环的认识，随后科学家们在不同水域

开展了 MMHg 光化学降解研究. Li 等(2010)在研究 Florida Everglades 水域 MMHg

光化学降解时发现，进入该水体的 MMHg 约有 31.4%被光解.在 Lake 979，全波段

条件下 MMHg 光化学降解速率为 3.69×10-3~4.41×10-3 E-1 · m2，UV 可引发

该水域 58%~79%的 MMHg 发生光化学降解反应(Lehnherr et al., 2009).可见，

MMHg 光化学降解反应在水体 Hg 循环过程中占有非常重要的地位，认识该过程对

理解水环境中 Hg 的迁移、转化与循环等具有重要意义.

长寿湖水域面积 65.5 km2，库容 10 亿 m3，是重庆市重要的水源地和水产品

基地.一方面，该水域与已开展 MMHg 光化学降解研究水域的水文、环境条件等有

较大的差异;另一方面，该水域位于重庆市重工业区——长寿区，该区化学工业、

机械制造、金属冶炼等行业较为集中，这有可能会给长寿湖带来一定程度的 Hg

污染，致水环境中 MMHg 浓度偏高.

综上所述，探讨长寿湖水体 MMHg 的光化学降解特征对于理解该水域 Hg 的循

环、迁移与转化等生物地球化学行为具有重要意义.本研究采用硼硅玻璃瓶对水

样进行原位培养，考察长寿湖水体 MMHg 光化学降解的季节和水深剖面变化特征，