渔业养殖对沉积物中汞形态变化的影响研究

发布时间：2020-05-17 05:16

【摘要】：渔业养殖行为可导致沉积物中有机质和抗生素的异常积累,而沉积物又是汞甲基化发生的主要场所。因而,这些有机质和抗生素有可能对养殖区沉积物中的甲基汞形成过程产生影响。本论文以舟山六横岛养殖区和对照区沉积物为研究对象,在对养殖区和对照区沉积物中总汞、甲基汞以及抗生素浓度进行原位调查的基础上,通过室内模拟实验,分别研究了有机质和抗生素对沉积物中汞甲基化的影响效应。通过实验和分析得出以下主要结论:1.原位调查结果显示:养殖区沉积物中的总汞、甲基汞以及甲基汞占总汞比例均高于对照区,表明渔业养殖行为促进了沉积物中总汞的积累以及汞的甲基化。夏季养殖区沉积物的总汞含量要比冬季高11.9%,差异达到显著性水平(P0.05);而对照区夏季沉积物总汞含量比冬季显著降低25.6%(P0.05)。对照区沉积物甲基汞含量在垂直剖面上较为稳定;养殖区沉积物MeHg含量在2 cm处出现峰值,随后逐渐下降并趋于稳定。舟山六横岛沉积物中,土霉素和四环素的检出率和含量最高,养殖区分别为18.65 ng·g~(-1)和8.66 ng·g~(-1),远高于对照区的2.01 ng·g~(-1)和0.96 ng·g~(-1)。2.室内模拟实验表明,添加相同剂量的无机汞后,沉积物中总汞浓度基本处于稳定状态,未发生显著变化;但是养殖区沉积物甲基汞含量以及甲基汞占总汞的比例显著高于对照区(P0.05),这证实富含有机质的养殖区沉积物更有利于汞的甲基化。此外,对照区和养殖区沉积物中的甲基汞含量与添加的Hg~(2+)量呈正相关,但与此同时甲基汞占总汞的比例反而有所下降,这是因为在Hg~(2+)供应充足条件下,甲基供体的数量成为汞甲基化的限定因子,导致有机质对汞甲基化的促进作用出现阈值。3.四环素类抗生素对沉积物中汞形态变化的结果显示,经64天的培养周期后,沉积物中的总汞含量和抗生素含量有所下降。这说明沉积物中无机态汞与抗生素进行了络合,并伴随电子迁移的发生,形成了零价态汞和抗生素自由基,致使汞的挥发。同时,沉积物中的甲基汞含量以及甲基汞占总汞的比例增加,这在添加低剂量汞的沉积物中尤为明显,证明抗生素的添加能促进沉积物中汞的甲基化。
【图文】：

浙江省舟山群岛位于东海西北部的大陆架浅海区。舟山渔场的海域面积104km2，有长江、钱塘江两大淡水注入，东边有黑潮暖流通过，北侧有苏北和黄海冷水团南伸，南面有台湾暖流北进[65]。冬季，台湾暖流北伸强烈，厚度厚低，盐度高；而夏季北伸较弱，厚度薄，，温度高，盐度低。此次的采样区域位岛，东濒东海，西北、西南隔海毗邻宁波。六横岛隶属舟山市普陀区，全岛陆 121 km2，是舟山群岛的第三大岛。全岛海岸线总长 85 km，通航水道 11 条，有 4 个国际锚地[66]。由于受海洋外部因素（如气象、径流和地理条件等）以及等的影响，该海区水文要素的时空变化剧烈，均一性和保守性较差[66]。本文以舟山六横岛渔业养殖区沉积物中的汞为研究对象，探究渔业养殖沉积物形态的汞含量，以探讨渔业养殖活动对沉积物中汞甲基化的研究。2 样品采集与分析分别在 2014 年 7 月和 12 月对浙江省舟山进行实地考察后，系统采集渔业养殖照区水环境中不同深度的沉积物样品，养殖区为长期养殖的区域，对照区为距区 1km 以外未曾有过渔业养殖的区域，每个水体选择 4 个采样点，布点原则间分布并兼顾养殖规模程度[67]（见图 3.1）。
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X714;X55

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本文编号：2667999