汞是一种毒性很强的全球性污染物质,甲基汞更是众多汞形态中毒性最强的一种。自然水体生物膜是微生物的集合体,有机质含量丰富,能够在水体中任何裸露的表面附着,强烈地改变了这些表面的吸附行为,生物膜不仅能够吸附汞,而且能够对汞的甲基化过程产生重要影响。以生物膜为食的水生生物种类很多,水生生物摄入含有重金属汞的生物膜后经过食物链富集放大,最终作用于人类,对人类健康产生极大的影响,因此对于生物膜中汞的行为研究是非常重要的。以采集自海洋中的天然生物膜和采用天然海水人工培育的生物膜为研究对象,对生物膜中汞的吸附及转化行为进行了研究,研究结果如下:1.采集黄海海域大连近岸8个站位表层的海水、沉积物及生物膜样品,研究了这三种环境介质中THg(总汞)及MeHg(甲基汞)的含量及分布情况,并对这三种环境介质中汞的含量情况进行对比。结果表明:海水中THg和MeHg平均值分别为31.12 ng/L和0.43 ng/L,%MeHg(甲基化比率)平均值为1.10%。沉积物中THg和MeHg平均值分别为169 ng/g和0.41 ng/g,%MeHg平均值为0.63%。生物膜中THg和MeHg平均值为180 ng/g和1.0 ng/g,%MeHg平均值为1.83%。海水、沉积物和生物膜中汞含量最高值均出现在站位2,这与该站位长期受工业污染相关。通过比较,海水中总汞及甲基汞含量均远低于沉积物及生物膜,沉积物和生物膜中总汞含量相差不大,而生物膜中甲基汞含量及甲基化比率均大于沉积物。2.在实验室内人工培养海洋生物膜并开展对汞的吸附实验,目的是为了探究在天然海水中生物膜对汞的吸附特性。研究了生物膜对汞吸附的热力学及动力学过程,并探讨pH值及溶解氧对生物膜吸附汞的影响,结果表明:随着时间的推移,生物膜与汞的反应速率开始较快,之后趋于稳定;随着pH值的升高,生物膜对汞的吸附量先上升后下降,当pH为8时吸附量达到最大;随着溶解氧的升高,生物膜对汞的吸附量逐渐增大,当溶解氧为8 mg/L时,吸附量最大。Langmuir吸附等温式能够描述生物膜对汞的热力学吸附过程;吸附动力学符合准二级动力学模型,相关系数R~2=0.99042。3.采用人工培养的海洋生物膜对汞在低溶氧和高溶氧两种状态下的甲基化作用进行初步探究,结果表明:生物膜中的甲基汞主要通过汞的甲基化作用产生,表明生物膜对汞的甲基化具有积极作用。随着时间的推移,高溶氧状态下生物膜上甲基化比率先保持不变后逐渐下降,低溶氧状态下生物膜上甲基化比率先下降后逐渐上升。实验开始12天后,低溶氧状态下生物膜上甲基化比率大于高溶氧状态下生物膜上甲基化比率。