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遗留工业场地土壤汞污染的生态效应分析

汞污染,甲基汞,微生物,工业场地,生态效应

汞（Hg）作为催化剂应用于聚氯乙烯（PVC）生产，导致其在工业场地周边土壤长期积累。土壤中积累的Hg会对微生物产生影响，并且能在一定条件下被微生物转化为毒性更强的甲基汞（MeHg）。然而，场地周边土壤Hg污染对微生物的影响及其转化尚不清楚。基于此，本研究以武汉市某遗留PVC厂周边土壤为研究对象，分析了Hg污染状况及微生物对其响应特征，并通过微宇宙培养探究环境条件变化对Hg甲基化的影响。结果发现，该遗留PVC厂土壤Hg污染呈点源分布特征，场地周边土壤中96%的位点Hg含量超标，其含量范围为0.05~262.54 mg.kg^-1，最大高出背景值3000余倍。土壤总汞（THg）含量与细菌丰富度呈负相关并显著影响了细菌群落结构。淹水和输入碳源后，土壤汞甲基化微生物丰度显著增加，使得土壤MeHg含量显著升高；而仅淹水处理对土壤汞甲基化微生物丰度无影响，且高Hg污染土壤中MeHg增加量更高，但MeHg转化率相对较低；而地杆菌科Geobacteraceae作为最主要Hg甲基化微生物，其相对丰度与土壤MeHg呈显著正相关关系。此外，某些非Hg甲基化微生物相对丰度与土壤MeHg也呈显著相关关系。本研究明确了PVC生产对场地周边土壤的Hg污染状况及Hg污染下的生态效应，揭示了土壤环境变化条件下Hg转化为MeHg的微生物机制，为全球变化背景下工业场地污染修复提供了可靠的理论基础。