【解决方案】水体中汞的去除

首先，验证光照条件下MMHg的生成与降解特征：在研究地点采集表层0.5 m处水样后直接装入洁净无Hg、透明的100  mL硼硅玻璃瓶内，然后将其分为两组，向一组瓶中添加MMHg(CH3HgCl)标 准试剂(20 μg ˙ L-1)，使瓶中MMHg的浓度约为2.0 ng ˙  L-1，向另一组瓶中添加Hg2+(HgCl2，100 μg ˙ L-1)，使瓶中总汞浓度升至约20 ng ˙ L-1.所有硼硅玻璃瓶在黑暗中静置稳定12  h以上，于黎明时分，将其置于水面处(0 m)进行培养.两组的光照条件均为全波段光照(Overall，280~700  nm)和黑暗(Dark，用铝箔纸包裹硼硅玻璃瓶).其次，考察不同光照波段对表层水体MMHg光化学降解的贡献：在研究地点采集表层0.5  m处水样后向其中添加MMHg标准试剂并混匀，使瓶中MMHg的浓度约为2.0 ng ˙ L-1.然后将水样分装于硼硅玻璃瓶中，在黑暗中静置稳定12  h以上.于黎明时分，将培养瓶分为4组，每组外表包裹不同的滤光膜后置于水面处(0 m)进行培养，以获得Overall、UV-A(320~400  nm)、UV-B(280~320 nm)、可见光(PAR，400~700  nm)和Dark条件下的MMHg光化学降解特征.硼硅玻璃瓶和滤光膜的光学穿透特性参考文献(Lehnherr et al.,  2009;孙荣国，2014).

从开始培养时刻起，每隔5  min分别用TA8120手持式数字照度计(特安斯，江苏)、UV-365强度计(Kuhnast，德国)和ZQJ-310(Nanbei，上海)测量水体表层处PAR、UV-A和UV-B的强度;每30  min摇晃一次培养瓶，以避免水中悬浮物沉淀;每3 h采集一次培养瓶(采集至天黑时刻)，水样酸化(加酸(优级纯HCl)量为水样体积的0.5%)后于黑暗4  ℃条件下保存，所有样品12 h内运回实验室并于1周内分析完毕.

2.3 样品分析与质量控制

水样中MMHg浓度利用GC-CVAFS(Model(III)，Brooks R and )进行检测(US EPA，2001;He et al.,  2007;孙荣国，2014)，该方法的最低检出限为0.02 ng ˙  L-1，样品回收率为94%~103%.在整个样品采集、原位培养、实验室内分析过程中，严格按照US EPA Method  1630(2001)所要求的质量控制过程与方法进行操作，以确保实验质量.

2.4 数据分析

文中结果均为每个月中多次实验的均值.MMHg光化学降解随时间的反应动力学方程见式(1)，MMHg光化学降解随光照强度的反应动力学方程见式(2)，X波段(UV-A、UV-B或PAR)照射下水体中MMHg实际光降解速率V实际，X的计算方法见式(3).

数据统计分析采用的软件是SPSS 18.0，作图使用的软件是Origin 8.0.

3 结果与讨论

3.1 MMHg光化学降解反应的识别

水样中添加MMHg后，黑暗条件下MMHg浓度没有出现明显的波动(图  2)，说明在黑暗条件下微生物对MMHg的作用不明显，或净生物去甲基汞化反应速率较低.而前人有研究表明，在某些水体表层存在明显的生物去甲基汞化反应过程(Matilainen  et al., 1995;Schaefer et al., 2004; Monperrus et al., 2007).在有光照条件下MMHg浓度明显下降(图  2a)，添加Hg2+的处理呈现出相同的变化趋势(图  2b)，说明光照可促进MMHg发生去甲基化反应.目前的研究结果普遍认为光照可以引发表层水体中的MMHg发生去甲基化反应，且该过程是水环境中MMHg去除的重要途径(Seller  et al., 1996; Zhang et al., 2010; Black et al., 2012);但也有研究(Siciliano et al.,  2005)发现，在一定水域内光照可促进MMHg的生成.而本研究所测得的MMHg浓度动态变化与降解速率实际为甲基化与去甲基化的净结果，根据图  2中的结果可以证明：长寿湖水体表层Hg没有表现出明显的净甲基化结果，在光的作用下MMHg净去甲基化反应过程占主导地位.

Inoko(1981)通过室内模拟实验发现，MMHg在波长为185~254  nm汞灯照射下可直接发生光化学降解反应，生成CH3Cl、C2H6、Hg2Cl2和Hg0.在CH3HgCl分子中，最高占据轨道由C—Hg键的δ成键轨道构成，而最低未占据轨道由C—Hg键的δ反键轨道构成.MMHg分子在吸收光子能量以后，电子由高能占据轨道向低能未占据轨道跃迁过程会产生不稳定的状态(Triplet  State)，这会在很大程度上减少C—Hg键的键能，以致发生裂变反应产生˙ CH3和电中性的˙  HgCl，从而实现MMHg的光化学降解反应(Tossell，1998)：