农业土壤汞的污染对农产品的食用安全构成了极大的危害。汞的形态决定了其在土壤中的溶解性、迁移性和危害性。通过向污染土壤中添加钝化剂可以改变土壤中汞的存在形态,从而降低其生物有效性。基于此,本论文针对农业土壤汞的污染特征,研究土壤汞的生物有效性,并采用原位化学钝化技术对污染土壤的汞进行钝化研究。本论文分为四部分:第1章:在查阅大量文献的基础上,详细综述了农业土壤汞的污染、危害,及汞污染对食品安全的影响和其风险评估方法;着重介绍了土壤汞生物有效性的研究方法,并对汞污染土壤的修复技术进行了归纳和总结。第2章:对厦门地区农业土壤的汞污染情况进行调查分析并进行潜在生态风险评价。采集了厦门地区196份农业土壤样品,经微波消解后用原子荧光光谱法测定土壤中汞的含量,利用GIS软件绘制了土壤中汞含量的空间分布图,并采用潜在生态风险评价法对土壤中汞污染进行评价分析。结果表明,研究区域表层农业土壤中汞的含量范围为ND-1321ng/g,有36.2%的土壤样品中汞的含量超出《食用农产品产地环境质量评价标准》(HJ322-2006)中关于汞的限量标准(250 ng/g);汞含量较高的土壤主要分布在调查区域西南部的小片农田中,而调查区域东部的大片农田土壤中汞含量较低。在剖面点上,土壤中汞的含量随着采集深度的增加而降低。经风险评估,调查区域中农业土壤大部分处于中等生态危害级别,仅个别区域达到强或极强生态危害程度。第3章:研究了农业土壤中汞的生物有效性。选取五份不同汞污染水平的土壤样品,采用Kingston连续提取法研究汞的形态分布,并结合盆栽试验研究土壤中汞的生物有效性。结果表明,汞的形态主要分布在半移动态和不可移动态中,分别占土壤中总汞的47.6%-63.6%和33.5%-48.8%,而土壤中移动态汞的含量仅占3.7%-12.4%。盆栽芥菜中汞的含量最高为2.92 ng/g,最低为0.66 ng/g。芥菜可食部分汞的含量与对应土壤中总汞的含量相关(r=0.820,p<0.05)并且与移动态汞的含量也呈现显著的相关性(r=0.891,p<0.05)。第4章:对土壤中汞的生物活性进行原位化学钝化研究。选取巯基纤维素、羟基磷灰石、海藻酸钠和氢氧化钙作为钝化剂,同时结合盆栽试验研究钝化剂对芥菜吸收土壤汞的抑制作用,并研究钝化剂对汞钝化的作用机理。结果表明,四种钝化剂均能有效地降低土壤中移动态汞的含量。其中,当添加40 g/kg_土巯基纤维素时移动态汞的含量可降低70.6%,而羟基磷灰石、海藻酸钠和氢氧化钙的添加量分别为25 g/kg_土、20 g/kg_土和25 g/kg_土时,移动态汞的含量分别降低了44.2%、39.8%和61.1%。同时,巯基纤维素能有效抑制芥菜可食部分对汞的吸收,其抑制率可达55.9%,而羟基磷灰石、海藻酸钠、氢氧化钙复合无机钝化剂的抑制率为43.3%,说明巯基纤维素对土壤汞生物活性的钝化效果优于复合无机钝化剂。试验发现,巯基纤维素对汞的钝化作用主要是通过其分子中的巯基与汞结合而达到降低土壤中汞的生物活性。