在我国,汞的研究区多集中在贵州等汞矿区,对非汞矿污染区的研究较少,但汞能在大气长距离迁移而后通过大气沉降造成湖泊污染,因此针对汞在非汞矿污染区淡水湖泊的研究十分必要。湿地处于水陆交错带,其氧化还原环境的特殊性强烈地影响汞在其中的迁移转化过程。湿地植物作为湿地汞地球化学循环中一环,目前对湿地汞研究多集中在土水气等非生物介质中,对汞和湿地植物之间的研究较少。衡水湖湿地是我国的重要湿地,芦苇是其中的优势种。前人研究结果表明,汞是衡水湖湿地沉积物和芦苇中主要的重金属污染元素。同时根据衡水湖水质状况调查报告,在冬季出现地表水汞含量超标的现象,汞污染在衡水湖湿地具有季节性差异。因此本研究以河北衡水湖湿地为研究区,芦苇为研究对象,通过野外采样结合原位控制实验分析汞在衡水湖湿地环境介质和芦苇中的分布与季节性变化特征。得出如下结论:(1)通过对衡水湖湿地汞污染的野外实验发现:衡水湖湿地汞污染在总量上表现为,大气总汞浓度均值是(2.9±0.85)ng·m-3,表层水总汞浓度均值是(0.081±0.053)μg·L-1,土壤总汞浓度均值是(0.027±0.013)mg·kg-1。在空间分布特征上表现为,岸边表层水总汞浓度显著高于湖中表层水总汞浓度(P<0.05),但岸边土壤总汞浓度显著低于湖中沉积物总汞浓度(P<0.05);岸边大气总汞浓度与土壤总汞浓度呈正相关关系,在人为活动剧烈的地点出现相对富集。与十年前衡水湖湿地相比较,汞污染程度从高生态风险降低为低生态风险,即当前汞不会造成衡水湖湿地出现生态风险。(2)通过对衡水湖湿地不同环境介质中汞污染的持续监测发现,衡水湖湿地大气总汞浓度年平均浓度为3.87 ng·m-3,略高于北半球大气总汞的背景浓度,但低于典型冬季燃煤城市的大气总汞浓度年均值。冬季衡水湖湿地大气总汞浓度略高于其他季节。大气总汞浓度按季节表现为:冬季>秋季>夏季>春季。表层水总汞浓度年平均浓度为0.075μg·L-1。衡水湖湿地表层水年变化较小,区域内不同采样点的表层水总汞浓度在春夏两季季有较大变异,秋冬则趋于稳定。土壤总汞浓度年平均浓度为0.027 mg·kg-1,夏季土壤中的总汞略高于环境背景值。使用地积累指数法和潜在生态风险指数法评价各个季节衡水湖湿地汞污染的生态风险程度,结果表明个别采样点在夏季有轻度汞污染发生,人为活动是导致这些采样点出现轻度汞污染的主要原因。(3)湿地植物是湿地汞地球化学循环中重要的一环,因此在对衡水湖湿地汞污染持续的野外检测中也加入对典型湿地植物芦苇的野外实验。通过衡水湖湿地芦苇野外实验发现,衡水湖湿地中芦苇叶片总汞浓度年均值为0.030 mg·kg-1,按季节表现为:冬季>秋季>夏季>春季,而且冬季叶片总汞浓度高于其他季节,与大气总汞浓度具有极好的正相关关系,与季节变化表现一致。芦苇茎干总汞浓度仅在秋冬季节可测得,在春夏季测定值均低于检出限,并与环境介质中的总汞浓度相关性均较差。芦苇根系总汞浓度年均值为0.0068 mg·kg-1,与土壤总汞季节性变化有一致趋势,并与土壤、大气总汞浓度均具有较好的正相关关系。芦苇不同部位总汞浓度年均值表现为:叶片>根系>茎干。(4)为进一步研究芦苇中不同器官汞的来源以及积累效应,设置控制实验。控制实验中,水体初期随浓度梯度设置不同有较明显的梯度出现,但不同的浓度设置最终趋于同一稳定值。土壤总汞浓度随时间变化的程度较小,初期固定水体中的外源汞源表现为略有上升,后期基本持平。芦苇叶片和茎干中的总汞浓度随时间变化而逐渐上升,根系总汞浓度则与时间变化关系较小,没有明显的变化趋势。在控制实验下芦苇不同器官汞的积累随时间的变化规律与自然条件下类似,但控制实验设置的浓度梯度未在芦苇不同器官表现出明显的积累效应。通过对野外实验和原位控制实验结果中芦苇不同器官总汞浓度与环境介质总汞浓度的相关性分析,可以得出,芦苇叶片和茎干中的汞大部分来自大气,根系中的汞主要来自土壤,水体对芦苇各器官汞的积累贡献不明显。