《水环境中的汞》word版

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1、水环境中的汞：汞甲基化影响因子综述SusanneM.Ullrich,TrevorW.Tanton,andSvetlannaA.AbdrashitovaDept.ofCivilandEnvironmentalEngineering,UniversityofSouthampton,U.K.,InstituteofMicrobiologyandVirology,Almaty,KazakhstanUllrich,SusanneM.,Tanton,TrevorW.andAbdrashitova,SvetlanaA.(2001)‘MercuryintheAquaticEnvironment:A

2、ReviewofFactorsAffectingMethylation’,CriticalReviewsinEnvironmentalSciencesandTechnology,31:3,241-293.摘要：汞是水环境中毒性最大的污染物之一，但其生态及毒性作用取决于其存在的化学物种。不同的汞化合物在自然水环境中的迁移及转化与各种物理，化学及生物等因子相关。在一般环境条件下，无机汞可转化为毒性更大的甲基化的化合物，如甲基汞；而作为一种神经毒素，甲基汞可在水生物中富集。虽然对这一课题有大量的文献报道，但自然水环境中汞的形态及其各种转化和分布机制仍有待于深入研究。本文综述了当前对于汞在

3、水环境中的物化性质，特别是影响汞转化为毒性更大的甲基汞的各种环境因子的认识。关键词：甲基化，物种类别，环境转化，生物富集I.导论作为毒性元素的汞在自然界分布广泛，自然条件下水环境中的汞含量很低。但是由于过去工业化对于汞及其化合物的大量应用，再加上在农业中普遍使用的有机汞，造成汞对表层水及沉积物的严重污染（e.g.,Hosokawa,;147WilkenandWallschlager;334Heavenetal.140）.由化石及其他燃料燃烧所释放出来的汞通过大气的长距离传播使得淡水系统及相应生物圈乃至远离直接人为污染源地区的汞含量也大幅增高（Radaetal.,265;Lindqv

4、ist200）。由于汞化学的复杂性，很难预测汞污染物在自然环境中的行为。沉积物既可储存汞也可作为汞源（Covellietal,61）。而沉积物一旦被污染，就可持续很多年对水生物产生污染（Kudo187）。依据不同的物理，化学及生态条件，水环境中各种汞化合物可互相转化，可从沉积物释放到水相，可被水生物吸收，可逸散到大气中，亦可随沉积物传输到未受污染的区域。汞的生态及毒性效应主要取决于其存在的化学形式或类别（Clarkson63）。无机汞化合物可转化为对水生物毒性大的多的有机形态甲基化合物（WHO;332,333Boening46）。作为有效的神经毒素，甲基汞的生成犹为重要。由于甲基汞

5、具有亲油及结合蛋白质的特性，它可被水生物直接利用，从而也对人类及其他以鱼为食的生物产生威胁。二十世纪五六十年代发生于日本水俣湾及阿贺河汞污染事件更是举世闻名（Takizawa310）。许多影响汞甲基化和生物富集的化学及生态过程仍有待于研究，不过我们需要进一步认识自然环境中汞污染物的行为特征，以便对汞污染进行有效控制。本篇综述讨论了水系统中汞的行为特征和影响环境中汞甲基化的各种因子。同时本文也指出了有待于深入研究的方向。17I.水环境中的汞A.水系统中汞的形态类别汞有三种价态（0，+1，和+2），可在水环境中以多种物理和化学形态存在。汞这些存在形态的性质及反应决定了汞在水生态系统中的

6、溶解度，迁移性和毒性以及甲基化的潜能。溶解态汞的主要形态有单质汞（Hg0），二价汞与多种无机和有机配体的络合物，以及有机汞形态（主要是甲基汞（MMHg）和二甲基汞(DMHg)）。海洋中10-30%的溶解态汞是单质汞(KimandFitzgerald;176MasonandFitzgerald212)，淡水中也发现有同等浓度的单质汞(Vandaletal,;313Xiaoetal.341)。表层水中的单质汞主要来源有通过水生微生物还原(Furukawaetal.l111Nelsonetal.;250Masonetal.216)以及通过腐殖质非生物还原(Albertsetal.;3Mi

7、ller;237AllardandArsenie4)的二价汞，有机态汞的分解(MasonandFitzgerald;212MasonandSullivan223)，以及人为排放（以氯碱工业为典型污染源）。最近的研究发现二价汞的光化学还原也是水系统中单质汞来源的主要机制(Xiaoetal.l341,342Schroedaeretal.;288Amyotetal.;5-9Krabbenhoftetal.181)，而这种还原过程是通过腐殖质作为媒介。单质汞相对较不活泼，在微