人类活动引起的汞沉积升高,已在世界范围内对水体及土壤造成了广泛的汞污染。土壤通常被认为是汞沉积到环境中的汇点,也充当着生物地球化学反应器的角色:在土壤中,在一定的条件下(如还原条件和微生物作用下),无机汞可转化为具有生物累积效应的甲基汞(MeHg)。甲基汞是毒性很强的汞化合物,可通过生物地球化学过程降解。近来的研究报道了甲基汞的光降解过程及微生物降解过程。然而,在没有光的土壤或沉积物中甲基汞的非生物降解过程还鲜有报道。为了阐明土壤中甲基汞的非生物降解过程,本文以广州市汞污染严重区为研究区域,结合广州的地域特征及水文地质条件,系统地探究了富铁土壤中甲基汞的非生物降解过程。主要内容及结论如下:(1)土壤汞甲基化率与铁铜组分成反相关关系。通过对广州地区划分功能区的地质调查,深入了解广州汞污染情况。在对地质调查结果进行分析后,发现土壤汞甲基化率与铁铜组分成反相关关系。进一步进行土壤样品甲基汞降解实验,并设置一系列的对照组,也对土样进行了电子顺磁共振波谱表征,实验结果证明了广州土壤降解甲基汞的能力,且阐明这一过程是一个自由基导致的、氧气参与的化学过程。(2)甲基汞降解是由含铁矿物氧化产生的自由基及铜离子转化而来的三价铜导致的。通过分别用结构态及溶解态的铁铜组分开展甲基汞降解实验,确定了起甲基汞降解作用的是土样中结构态的铁,且铜离子能促进羟铁云母对甲基汞的降解。通过一系列的捕获剂实验,我们确定甲基汞降解过程中主要的活性物种是·OH;通过电子顺磁共振波谱的表征及淬灭实验,我们证明铜离子的参与还能将自身转化Cu(Ⅲ)来参与甲基汞的降解。(3)酸雨是影响富铁土壤中甲基汞的降解的主要环境因素,且pH会影响铁铜组分降解甲基汞的机制。我们结合广州地域特色,通过土柱实验模拟实际土壤环境,证明在降雨导致水位波动的情况下,实际土壤中能发生上述甲基汞降解过程;并通过针对广州地区雨水特征设置的土柱实验,证明广州地区酸雨有利于这一降解过程,而雨水中的主要阴阳离子组分对这一过程无明显影响。通过在不同pH值下用羟铁云母进行甲基汞的降解实验,并对反应过程中产生的活性物种进行检测,发现随着pH的升高,羟铁云母产生的·OH的量减少,因而对甲基汞的降解率减少。而通过对比只有羟铁云母的体系和加了铜离子的羟铁云母体系对甲基汞的降解率,以及对两个体系·OH产量的进行测定,再结合一系列捕获剂实验,我们论证了铜离子在酸性条件下能促进·OH的产生,而在中碱性条件下能活化为Cu(Ⅲ),因而在不同pH条件下都能促进羟铁云母对甲基汞的降解。我们也对甲基汞的降解产物进行了捕集,发现二价汞为主要的降解产物,而零价汞也被检出。