3つの貯水池群における水銀濃度と負荷量の季節変動と年変動

Seasonal Dynamics and Interannual Variability in Mercury Concentrations and Loads through a Three-Reservoir Complex.

• Austin K Baldwin
• Brett A Poulin
• Jesse Naymik
• Charles Hoovestol
• Gregory M Clark
• David P Krabbenhoft

抄録

スネークリバー(アイダホ州とオレゴン州の境界、米国)に沿ったヘルズ・キャニオン・コンプレックス(HCC)は、3つの連続した貯水池で構成されており、季節的に層化し、メチル水銀(MeHg)産生を促進する低帯水域の無酸素状態を作り出している。本研究では、HCCを通じた4つの貯水池の流入・流出地点における水銀濃度(無機二価水銀(IHg)とMeHg)と負荷の季節的な動態と年々の変動を定量化した(2014-2017年)。その結果、(1)HCCはIHGとMeHgのネットシンクであること、(2)IHGとMeHgの負荷量は主に流況を反映して年々変動すること、(3)HCCの流入地点における微粒子IHGg負荷量の季節変動（2月から4月が最大）と流出地点からのMeHg輸出量の季節変動（9月から12月が最大）を観測しました。MeHgの季節的な輸出は、貯水池の破壊と同時に、ろ過されていないMeHgの月平均濃度の増加（約2倍）とMeHgとしての総水銀（THg）の割合の増加（≥4倍）によって証明された。HCCからの季節的なMeHgの輸出の証拠にもかかわらず、年間負荷量は、HCC流入から流出へのろ過されていないMeHgの42％の減少を示している。本研究の結果は、貯留層複合体内での水銀輸送と変質の季節変動の理解を向上させるものである。

The Hells Canyon Complex (HCC) along the Snake River (Idaho-Oregon border, U.S.A.) encompasses three successive reservoirs that seasonally stratify, creating anoxic conditions in the hypolimnion that promote methylmercury (MeHg) production. This study quantified seasonal dynamics and interannual variability in mercury concentrations (inorganic divalent mercury (IHg) and MeHg) and loads at four reservoir inflow and outflow locations through the HCC (2014-2017). We observed (1) that the HCC is a net sink for both IHg and MeHg, (2) interannual variability in IHg and MeHg loads largely reflecting streamflow conditions, and (3) seasonal variability in particulate IHg loading at the inflow (greatest from February to April) and MeHg export from the outflow (greatest from September to December) of the HCC. Seasonal export of MeHg was evidenced by increases in monthly mean concentrations of unfiltered MeHg (approximately 2-fold) and the percentage of total mercury (THg) as MeHg (≥4-fold) coincident with reservoir destratification. Despite evidence of seasonal export of MeHg from the HCC, annual loads indicate a 42% decrease in unfiltered MeHg from HCC inflow to outflow. Results from this study improve the understanding of seasonal variability in mercury transport through and transformation within a reservoir complex.