史建波等在大气汞同位素研究取得进展

发布时间:2022-01-14  |  【打印】 【关闭

  环境化学与生态毒理学国家重点实验室江桂斌课题组史建波等在极地和高山大气汞同位素研究取得进展,相关成果分别以“Katabatic Wind and Sea–Ice Dynamics Drive Isotopic Variations of Total Gaseous Mercury on the Antarctic Coast”和 “Tracing the Transboundary Transport of Mercury to the Tibetan Plateau Using Atmospheric Mercury Isotopes”为题在Environmental Science & Technology上发表。

  作为一种特殊的重金属污染物,汞可以通过大气进行长距离迁移影响偏远地区乃至全球的生态系统。南极和青藏高原地区远离主要人为排放源,且具有脆弱的生态系统,研究这些地区大气汞的来源与归趋对于理解汞的全球循环及其当地生态系统的影响具有重要意义。

  研究团队于2018年在中国南极长城站采集了全年的大气汞样品,分析其同位素组成并总结了时间分布规律及影响因素。发现长城站大气汞与全球低纬度地区以及北极地区大气汞存在显著的同位素组成差异,长城站大气汞同位素季节差异主要受到南半球冬季加强的下降风和夏季加强的海洋排放的主导,其中下降风携带来自南极大陆中心区域的大气汞,提高了长城站大气汞的奇数同位素非质量分馏值,而海洋排放则相反。研究首次提供了南极大气气态汞的同位素信息,为利用汞同位素示踪南极地区的大气汞迁移转化行为以及汞循环提供了数据支持(Environmental Science & Technology, 2021, 55, 6449-6458)。

  此外,研究团队于2017-2018年在西藏自治区的拉萨市区和林芝市藏东南高山环境综合观测研究站采集了近两年的大气汞样品,利用同位素组成揭示地形和季风对青藏高原大气汞跨境传输的影响。通过汞同位素的二元混合模型,发现主要来自印度恒河平原的人为源排放对拉萨市区大气汞的贡献超过50%。而低纬度地区近地传输的大气汞在通过雅鲁藏布大峡谷到达青藏高原的过程中,受到森林吸收过程影响,其浓度大大降低且产生同位素分馏。本研究利用大气汞同位素揭示了地形和气候双重影响下大气汞传输至青藏高原的两种不同途径,对于理解高海拔地区汞的生物地球化学循环具有重要意义(Environmental Science & Technology, 2022, DOI: 10.1021/acs.est.1c05816)。

  该项目得到了国家自然科学基金、中科院创新交叉团队,以及深圳“三名工程”等项目资助。

  文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.0c07474

  https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c05816

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