三峡水库支流汝溪河河口水体汞的时空变化特征

为探究三峡水库水位调度过程中支流河口汞的变化特征,选取三峡库区腹心地带的典型支流汝溪河河口为研究区域,设置4个断面,分别于蓄水期(9～10月)、淹没期(11～12月)、退水期(2～3月)及落干期(5～6月)这4个时期分层采集水样,分析了水样中的总汞(THg)、颗粒态汞(PHg)、溶解态汞(DHg)、活性汞(RHg)、总甲基汞(TMeHg)及溶解态甲基汞(DMeHg).结果表明,汝溪河口区域THg和TMeHg的质量浓度与中国其它水库或天然水体相接近.不同深度水体中DHg和TMeHg的质量浓度存在显著性差别,其原因是水体中的DHg和TMeHg可能来源于沉积物的再悬浮.对比同时期不同断面各形态汞质量浓度的差别,发现蓄水期长江干流来水方向的不同将导致河口区域THg和PHg的质量浓度分布不均;退水期河口水体中的颗粒物会吸附并携带大量的PHg,导致水体中THg的质量浓度明显高于其它时期.水位较为稳定的淹没期和落干期TMeHg的质量浓度明显高于其它两个时期,表明稳定的水位可能更有利于水体中甲基汞的积累,而水体的剧烈扰动会明显降低水体中TMeHg的质量浓度.

不同类型DOM对三峡库区消落带土壤汞甲基化的影响

三峡水库特殊的调度方式导致了消落带的形成,在落干期,消落带上会生长大量以狗牙根为主的植物.在淹没期,狗牙根会发生腐解并释放出溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM),消落带作为汞的敏感区,狗牙根释放的DOM对汞甲基化的影响值得关注.为此,本文以狗牙根提取液中的DOM(记为DOMg)为研究对象,同时选取猪粪中的DOM(记为DOMz)作为比较,利用室内模拟实验,研究这两种不同类型的DOM对土壤汞甲基化影响的差异,并分析两种DOM的光谱特征,探讨其作用机制.结果表明,两种DOM的光谱特征存在明显的差异,DOMz的有色可溶解性有机物(Chromophpric Dissolved Organic Matter,CDOM)浓度、芳香性及疏水性组分都高于DOMg.同时,两种DOM均以类蛋白组分为主,但DOMz的生物可利用性高于DOMg.并且这两种DOM均能促进土壤的汞甲基化,且在培养后期促进效果更加显著.但两种DOM的促进效果存在差异,DOMz的促进效果优于DOMg.

川西北地区典型钙华景观钙华中重金属元素空间分布特征及物源解析

钙华作为陆相碳酸盐沉积的一种,一直以来被认为是高分辨古气候重建的重要载体,为探究不同区域沉积的钙华中重金属元素含量及来源是否存在差别,本研究选取黄龙、神仙池、卡龙沟等典型钙华景观为研究区,分别测定了钙华中Cr,Ni,Cu,Zn,As,Rb,Sr,Ba,Pb,Hg,U等11种重金属元素含量以及Ca,Mg两种常量元素的含量,并通过PMF模型对钙华中重金属元素的可能来源进行解析。Mg/Ca比值的差异表明不同区域形成钙华的基岩组分不同,Rb/Sr比值大小依次为黄龙>卡龙沟>神仙池,基岩风化过程产生的颗粒物在黄龙的钙华沉积中占比更高。钙华中风化产生的颗粒物组分存在显著性差异。重金属元素含量整体表现出黄龙>神仙池>卡龙沟的趋势,且三个区域大部分的重金属元素都在沟口显著升高,重金属元素含量的升高可能受人为活动的影响。总体来说,三个区域钙华中重金属元素含量处于较低水平,生态危害较弱。PMF模型结果表明,钙华中重金属元素可能来源大气沉降、地下泉水汇入的地质背景源以及地表径流输入。黄龙钙华中的大部分重金属元素以地表径流源为主,神仙池则以地质背景源为主,不同来源对卡龙沟钙华的大部分重金属元素的贡献相近。然而,钙华中重金属元素来源极其复杂,如需厘清其来源仍需要开展更为系统的研究工作。