渔业养殖行为对水环境中汞形态转化的影响

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本研究以贵州省乌江渡水库和浙江省象山港水产养殖区为研究对象,系统阐述了两地上覆水体、沉积物、沉积物孔隙水和当地典型养殖鱼体中汞含量及分布特征,并初步评估食用两地养殖鱼类对居民的汞暴露风险。研究结果如下:(1)乌江渡水库水体总汞(THg)浓度范围为0.785—401 pmol·L-1。从纵向看,表层和底层THg浓度要显著高于中间层。乌江流域处于全球汞矿化带中,因此,在乌江渡水库主要汞污染源来自底泥释放或沉降等自然因素。沉积物与上覆水界面处总甲基汞(TMeHg)浓度显著高于其他层,这是由于在水库底层的厌氧条件使甲基汞(MeHg)更容易形成。沉积物孔隙水中的溶解态甲基汞(DMeHg)含量及DMeHg、溶解态汞(DHg)比例显示养殖区>对照区(即非养殖区),且DMeHg占DHg比例与有机质呈显著正相关关系,以上都说明了渔业养殖活动促进了汞的甲基化。鱼样肝脏中THg含量显著高于其他器官组织,而肌肉中的MeHg含量则最高。(2)象山港沉积物中THg含量冬夏两季均表现对照>养殖,这是由于对照区采样点距燃煤电厂更近,电厂排放的烟气中所携带的汞迁移至附近海面对周围海域进行污染。且夏季各介质中THg含量明显高于冬季,这主要受季风气候的影响。象山港养殖区表层沉积物、孔隙水中MeHg浓度明显高于对照区,这可进一步证实养殖行为促进了汞的甲基化。夏季MeHg含量高则由于适当的高温使微生物活性增加从而增加了生物甲基化产率。象山港养殖区鱼体肌肉组织中MeHg含量为81.0 ng·g-1。(3)乌江渡养殖区TMeHg、DMeHg和颗粒态甲基汞(PMeHg)含量高于象山港,主要由于乌江渡汞背景值较高,pH在底层水质偏酸利于汞的甲基化。乌江渡水库沉积物中汞含量明显高于象山港,孔隙水则相反,固液分配系数显示象山港低乌江渡一个数量级,这主要是由于象山港海域盐度较大,汞离子与氯离子结合形成络合物,增加了其可溶性。通过计算得出成人每天食用45.6 g的的黑鲷就能达到美国环境保护局(USEPA)确定的MeHg每日参考剂量;草鱼最安全,为631 g·d-1。整体来看相较淡水鱼来说,食用海水鱼对人体汞的健康暴露会更加危险。
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