湿地是地球上重要的生态系统,在调节径流、改善气候、美化环境、控制污染等方面具有重要的生态功能。近年来,为改善城市环境,各地兴建了大量的不同功能的城市人工湿地,一方面为保护城市环境提供了生态屏障,另一方面也为城市居民憩息提供了水体景观。但与此同时,湿地作为物质循环过程的重要环节,自然也是污染物迁移转化的重要场所。而受人为活动干扰强度较大的城市人工湿地,对于污染物更为敏感。因此,探究人工湿地污染物的环境行为,对了解人工湿地的生态功能且及其是否存在生态风险极为重要。汞是一种毒性及强的重金属元素,研究表明,在水环境中无机汞(THg)易转化为毒性更强的甲基汞(MeHg)。为此,本文在重庆市选择了4个不同区位环境、生态功能的城市人工湿地为调查对象,于2017年3月-2018年3月,根据湿地面积和水体流向分别设置4-9个采样点,分春夏秋冬4个季度分层采集水体、沉积物和优势植株样品,分析了样品总汞、甲基汞含量,探讨了不同类型人工湿地汞的空间、季节分布及甲基化特征,明确新建人工湿地内部汞分布和循环。结果表明:(1)观音塘湿地THg质量浓度平均值为4.49?2.53 ng/l,MeHg质量浓度平均值为0.30?0.18 ng/l;秀湖湿地THg平均值为4.05?2.53 ng/l,MeHg平均值为0.39?0.23 ng/l;彩云湖湿地THg平均值为7.59?11.33 ng/l,MeHg平均值为0.39?0.71ng/l;园博园THg平均值为4.35?0.62ng/l,MeHg平均值为0.35?0.25 ng/l。4个人工湿地THg质量浓度均高于世界淡水湖泊背景值和筑坝蓄水的水库,但远低于太湖、滇池等有污染历史的水域(其中彩云湖与有汞污染历史的百花湖相当),MeHg质量浓度略高于其他研究区域。(2)水体流经湿地系统前后,THg质量浓度变化不大,湿地内部水体THg质量浓度有升高的趋势。说明城市人工湿地对于流经湿地水体THg有缓冲截留的作用,人工湿地本身是THg的一个汇。湿地中水体MeHg呈随水深增加而升高的趋势,且MeHg占THg的比例(MeHg/THg)均高于其他水域。说明人工湿地具有净汞甲基化的作用。秀湖和观音塘湿地表现为总汞和甲基汞的汇,彩云湖和园博园湿地甲基汞源作用明显,可能对下游带来一定汞负荷。(3)挺水植物和漂浮植物生长区域汞含量有所升高,可能是由于植物对颗粒物的截留作用和枯落物及根系分泌物的影响。定时打捞水生植物残体有助于减轻湿地内部及下游流域的汞负荷。施工区域附近、游船停泊区、游玩频繁区域THg含量较其他水域有明显上升,说明人工湿地是敏感脆弱区,易受人类活动影响。不同人工湿地的地质背景、污染历史、上游来水水质及水量变化和甲基化条件的差异及变化均对汞的分布产生影响,不同的功能定位和景观布局也会对汞的含量和分布产生影响。湿地沉积物汞含量在一定程度上反映了湿地本身的沉积历史。沉积物柱芯样中有机质含量和汞含量表现出了较强的相关性,表明湿地有机质对湿地内部汞迁移转化起到了关键作用。(4)4个人工湿地中优势植物的THg和MeHg质量浓度总体较低。不同湿地水生植物汞含量受地质环境、区位因素和人为因素的影响呈现出差异性。不同湿地中的优势植物种类不同,而不同水生植物植株体内汞含量也有差异。不同人工湿地植物THg和MeHg质量浓度在时间上的变化上具有一致性。春、夏两季人工湿地植物总汞质量浓度相当,夏季略有降低,秋季达到峰值,冬季则明显下降。甲基汞质量浓度与植物的生长周期基本吻合。在一个生长季中,甲基汞质量浓度总体呈现先增大后减小的趋势,在生长季初期(3~6月),浓度逐渐升高,并在成熟期(6~9月)达到最大值,随后开始下降。(5)湿地植物对湿地汞具有一定的富集能力,尤其是甲基汞。从不同植物部位中汞的富集特征来看,水生植物根系是植株主要的汞富集器官,侧面说明定期打捞植株残体、收割水生植物有利于削减湿地汞库。