《三峽水庫消落區土壤汞的甲基化及其釋放特徵》是依託西南大學，由王定勇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：三峽水庫消落區土壤汞的甲基化及其釋放特徵
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王定勇
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水庫是典型的汞敏感生態系統，被淹沒土壤是水庫魚體甲基汞增高的重要來源。但目前即使在國際學術界，對水庫中汞的甲基化機理目前仍不是十分清楚，雖已知道被淹沒土壤是甲基汞的主要來源，但就淹沒土壤中不同形態汞被甲基化的能力是否一致、具體是何種微生物是主要的汞甲基化貢獻者等這些問題還認識不清楚。針對具有周期性淹水與退水特點的大型水庫消落區土壤汞的甲基化機理及其釋放特徵等方面的相關研究更是鮮見報導。本項目選擇三峽水庫四個代表性研究地點，通過對三峽水庫消落區土壤中汞甲基化、去甲基化、甲基汞釋放特徵及其影響因素的研究，探明消落區周期性淹水與退水過程中土壤（底泥）甲基汞動態變化特徵，明確水庫消落區土壤汞的甲基化與去甲基化機制，摸清淹水後消落區甲基汞的釋放特徵及其環境效應，為解決三峽水庫蓄水運行後可能帶來的汞生態風險問題提供科學依據。
結題摘要
本項目以三峽水庫成庫後形成的消落帶為研究對象，以三峽水庫消落區不同土壤及利用類型甲基汞動態變化規律，影響消落區土壤汞甲基化與去甲基化的非生命物質作用和微生物作用過程，甲基汞在消落區土-水界面的釋放特徵及其對魚體富集的影響為研究內容，系統研究了消落區甲基汞的環境化學行為。經過四年的野外調查與室內模擬研究，完成了既定目標任務。在三峽水庫消落區四個監測點定點採樣分析，得出土壤甲基汞含量範圍為0-6.98µg/kg，均值為0.51µg/kg，其中以夏季含量較高。與國內其他地區相比，三峽庫區消落帶土壤中汞甲基化的程度處於較低水平。消落區內不同利用類型土壤中菜地甲基汞含量最高，稻田次之，桉樹林最低。通過野外監測和室內模擬試驗發現，光照是三峽庫區甲基汞降解的重要因素，DOM和Cl-離子對甲基汞的光降解有抑制作用，而NO3-離子則具有促進作用。檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸等低分子量有機酸對無機汞的甲基化無直接作用，但對甲基汞的去甲基化總體表現為，低濃度具有抑制作用，而高濃度具有促進作用。總體上，長江三峽乾支流消落區4月和6月土壤可培養細菌數差異不大，但8月則顯著低於4月和6月。分析發現10-20 cm土層土壤可培養細菌總數與甲基汞含量顯著或極顯著正相關，這充分表明土壤細菌在汞甲基化方面具有及其重要的作用。同時，本試驗採用的CFU法是在有氧條件下進行的，因而推測土壤中存在某些對汞甲基化起主導作用的好氧微生物。進一步分析發現，三峽水庫消落區土壤中的主要微生物類群為變形菌門（Proteobacteria）、酸桿菌門（Acidobacteria）、綠彎菌門（Chloroflexi）和放線菌門（Actinobacteria），在各樣本中，這些類群組成了土壤總序列的51.86%-73.13%。在分離的12個菌株中，目前已發現有4個菌株具有汞的甲基化作用，其中發現有一菌株在有氧條件下的甲基化作用明顯高於厭氧條件。模擬試驗顯示，土壤、植物淹沒後，水體甲基汞含量明顯增加，並導致魚體甲基汞含量增加。
