溶解性有機質(zhì)對土-氣界面汞釋放的影響.pdf

1、環(huán)境汞污染問題自20世紀50年代日本發(fā)生水俁病(Minamata Disease)事件以來，一直是環(huán)境科學領域的研究熱點問題之一。最近十幾年來，人們發(fā)現(xiàn)汞可以通過大氣環(huán)流發(fā)生長距離傳輸污染，因而大氣汞的庫存量及其輸入與輸出通量受到特別關注。據(jù)估計，全球每年輸入到大氣中汞的總量約為6000-7500 t，其中自然釋汞約占1/3。在自然釋汞源中，土壤是最主要的汞源之一。散發(fā)到大氣中的汞經(jīng)過一定時間和距離的傳輸后，超過90％的部分最終會回落到

2、陸地生態(tài)系統(tǒng)，并通過陸生食物鏈威脅人類健康。施用有機物料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用的農(nóng)藝措施，有研究發(fā)現(xiàn)，有機物料進入土壤后會產(chǎn)生大量溶解性有機質(zhì)(DOM)，DOM化學性質(zhì)非?；钴S，對重金屬Hg吸附解吸、遷移轉(zhuǎn)化及生物毒性有顯著的影響。因此，本試驗以重慶市典型土壤——紫色潮土、黃壤和紫色土為調(diào)查研究對象，采用模擬試驗研究DOM在各種條件下對土/氣界面汞釋放量的影響，同時對模擬前的紫色土中的汞形態(tài)進行分析，研究DOM在各種條件下對紫色土中汞形態(tài)

3、變化的影響，最后考察在DOM影響下紫色土中汞各形態(tài)變化與土/氣界面汞釋放量之間是否有相關性。研究結(jié)果如下： 在模擬試驗中對土/氣界面汞釋放量的監(jiān)測結(jié)果中可以得知：在三種土壤中加入DOM后，會降低土/氣界面的汞釋放量；不同的DOM對汞釋放量的影響程度不同，其中以堆肥DOM對汞釋放量的抑制作用最強；DOM對土/氣界面汞釋放量的影響與其添加量即最后土壤中的DOM濃度有關，隨著土壤DOM濃度的增加，其對土/氣界面汞釋放量的抑制作用也越

4、強; 在本試驗中的兩種外源汞濃度下，添加三種DOM都基本上對三種土壤的土/氣界面汞釋放量有不同程度的抑制作用，并且這種抑制作用會隨外源汞濃度的增大而變得更加明顯： DOM對土/氣界面汞釋放量的影響和其與土壤汞的作用時間，即陳化時間有關，隨著陳化時間的增長，無論是否添加DOM，土/氣界面的汞釋放量都呈下降趨勢。未添加DOM的土樣，其土/氣界面汞釋放量下降程度要比添加了DOM的更大： 由于土壤的理化性質(zhì)各異，如

5、pH、機械組成等的不同，使得二種土壤在同種條件下土/氣界面汞釋放量的大小不同，其順序基本為紫色潮土＞紫色土＞黃壤。 在模擬試驗中對模擬前紫色土中汞形態(tài)的分析結(jié)果中可以得知：添加DOM后會使紫色土中各形態(tài)含量發(fā)生變化。與未添加DOM的土樣比較，腐殖土DOM使水溶態(tài)酸溶態(tài)含量下降，堿溶態(tài)、有機態(tài)和殘留態(tài)含量上升；堆肥DOM會使水溶態(tài)、酸溶態(tài)和有機態(tài)含量下降，而使堿溶態(tài)和殘留態(tài)含量上升；稻草DOM會使水溶態(tài)、酸溶態(tài)含量下降，而使堿溶

6、態(tài)、有機態(tài)和殘留態(tài)含量上升；隨著三種DOM添加量的增加，水溶態(tài)和酸溶態(tài)汞含量都有下降的趨勢，其中以稻草DOM最為明顯，并且殘留態(tài)汞含量隨稻草DOM添加量的增加有明顯的上升趨勢； 未添加DOM和添加堆肥DOM的土樣受陳化時間長短的影響不大，添加腐殖土DOM和稻草DOM使紫色土中酸溶態(tài)汞含量隨時間推移明顯下降，而殘留態(tài)汞明顯上升：在添加了稻草DOM的紫色土中，酸溶態(tài)的下降趨勢很明顯，從ld到3d，下降了0.0276mg/kg，從3

7、d到5d下降了0.0097mg/kg，總共變化0.0373mg/kg。 和未添加外源汞的土樣相比，添加外源汞使得汞形態(tài)分布發(fā)生變化：外源汞濃度不同，汞形態(tài)分布也有所差異，并且汞濃度越大，DOM的添加使得汞形態(tài)含量分布對照未添加DOM時的變化也越大。 對整個試驗過程中紫色土土/氣界面汞釋放量和相對應的土壤汞形態(tài)含量進行相關性分析，發(fā)現(xiàn)紫色土土/氣界面的汞釋放量與水溶態(tài)汞和堿溶態(tài)汞含量的變化有相關關系，其中水溶態(tài)是正相關