汞是对动植物和人类均有高毒性的重金属污染物,具有极强生物富集性、易迁移性以及污染持久性等特征,使其极易在土壤、大气和水环境中迁移转化,并可通过食物链在高等动物体内富集,对人类健康构成严重威胁。汞矿的开采会导致周围环境出现一定程度的汞污染,因此,研究汞矿区周边土壤和溪流沉积物的汞污染及其对汞的吸附解吸行为,对了解汞矿周围的污染现状和特点具有重要的意义。本文以重庆市秀山县某汞矿周边污染区和对照区的土壤及溪流沉积物为研究对象,对其理化性质和汞赋形态进行了研究,从而进行了土壤和沉积物汞污染评价;同时研究了土壤和沉积物对汞的等温吸附解吸、吸附动力学特征以及pH、Cl~-对等温吸附过程的影响。初步结论如下:(1)汞矿区周边污染区土壤和沉积物中的总汞含量最高分别达到了568.76mg/kg、75.53mg/kg,均远远超过重庆市土壤重金属汞的背景值以及土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准值,汞矿区上游对照区的溪流沉积物也受到了一定程度的汞污染;受污染土壤和沉积物中的汞形态分析结果显示,重金属汞主要以有机结合态和残渣态的稳定态形式存在,生物有效态的含量较少,采用RAC重金属形态风险评价方法可知,污染的土壤和沉积物中的汞生物可利用风险较低;(2)采用单因子指数法、地质累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤和沉积物进行汞污染和生态风险评价,结果表明汞矿周边除对照区的土壤未受污染外,污染区土壤和沉积物均受到了严重汞污染,存在极高的潜在生态风险。(3)土壤和沉积物对Hg2+的吸附过程类似,在pH为中性和温度为25±1℃条件下,土壤和沉积物对汞达到吸附平衡时,其饱和吸附量别为1848.77mg/kg、941.25mg/kg;Langmuir、Freundlich、TemKin三种模型都可较好的拟合土壤和沉积物对Hg2+的等温吸附过程,均达到了较好的显著水平,但Langmuir等温吸附方程的相关系数R2更大,对等温吸附曲线的线性拟合程度更高;此外,Hg2+在土壤和沉积物中的吸附量越大,其解吸量也越大,土壤对Hg2+的吸附量—解吸量成线性关系,而沉积物的线性关系不明显,但土壤和沉积物的最大解吸率各为0.92%、1.32%,解吸率均较低,这表明Hg2+一旦进入土壤或沉积物,则很难再被解吸出来。(4)土壤和沉积物对Hg2+的吸附过程中,在最初的几分钟内的吸附非常迅速,在初始5min内,土壤和沉积物对Hg2+的吸附量分别达到了饱和吸附量的72.64%、62.68%,在200min内基本达到吸附饱和,说明了土壤和沉积物对Hg2+的吸附可分为快速吸附阶段和慢速吸附阶段。Elovich方程和双常数方程对吸附动力学的拟合均达到了线性显著水平,Elovich方程能够更好地拟合土壤对重金属Hg2+的吸附动力学过程,而双常数方程则更适合拟合沉积物对Hg2+的吸附动力学过程。(5)土壤和沉积物对Hg 2+的吸附量随着体系pH的升高先升高,然后再下降,呈单峰曲线,土壤在体系pH为7左右时达到了最大吸附量,沉积物在pH为8时达了最大吸附量,过酸条件不利于土壤和沉积物对Hg 2+的吸附。Cl~-离子对吸附过程存在很大的影响,当体系中初始Cl~-离子浓度低于10-5mol/L时,其对吸附的影响不大,随着初始Cl~-离子浓度的升高,土壤和沉积物对Hg2+的吸附量越来越少,但是土壤和沉积物并没有失去对汞的吸附能力,只不过由于Cl~-离子的存在,很大程度地削弱了土壤和沉积物对汞的吸附能力。