青藏高原内陆大气汞的时空变化及其在雪、水界面的交换

Mercury is a global pollutant. As a primary transport route, atmosphere plays a pivotal role in the global mercury cycle. Mercury speciation and concentration as well as its air/surface exchange vary by regions and enviroment. Tibetan Plateau,being the highest geomorphic unit in the world and China, represents an area over which the speciation and variation of atmospheric mercury as well as its exchange with land surface remain unknown. Motivated by this, we plan to choose Nam Co region as a representative location of the inland Tibetan Plateau, to conduct a well-designed project which aims at, 1)understanding the temporal-spatial variation of the atmospheric mercury speciation and concentration by long-term active and passive monitoring; 2)Unfolding the rules of the mercury air/surface exchange by performing surveys on measurement of gasouse mercury exchange between interfaces of air/snow and air/water; 3)Probing the potential influencing factors on the variation of atmpsheric mercury via integrated analysis of meterological and environmetal monitoring data. The proposed research will not only enhance the understanding of the distribution and transport of atmospheric mercury over the high altitute regions,but also offer scientific basis for a better assessment on atmospheric mercury distribution over China as well as fulfilling the international mercury convention.

汞是一种全球性污染物，作为重要的传输通道，大气在汞的区域和全球循环中起着极为重要的作用。因地域和环境不同，汞在大气中的变化及其地气交换特征具有很大的时空差异性。青藏高原是世界海拔最高和我国重要的地貌单元，其大气汞的形态分布、时空变化及与地表界面的交换认知还很薄弱。本研究拟在青藏高原内陆纳木错地区，通过主动定位观测和被动采样，全面认识该地区大气汞的形态和含量分布及其时空变化特征；针对青藏高原广泛分布的雪冰和湖泊介质，开展气态汞在雪/气和水/气界面间的交换研究，揭示大气汞的地气交换通量和规律；结合相关气象环境指标，深入探讨影响该区大气汞时空变化和地气交换的因素。本研究将提升高海拔地区大气汞分布和迁移规律的认知水平，为阐明青藏高原在我国乃至全球大气汞循环中的作用，以及全面评估我国大气汞分布特征和履行国际汞公约提供科学依据。

汞是一种全球性污染物，作为重要的传输通道，大气在汞的区域和全球循环中起着极为重要的作用。青藏高原是世界海拔最高的地貌单元，其大气汞的形态分布、时空变化及与地表界面的交换认知还很薄弱。本项目在青藏高原内陆地区，通过长期主动定位观测和被动采样，认识高原内陆大气汞的形态、含量及其时空变化特征；针对青藏高原广泛分布的雪冰和湖泊介质，开展气态汞地气界面交换研究，揭示大气汞的地气交换通量和规律；结合相关气象环境指标，深入探讨影响大气汞时空变化和地气交换的因素。项目取得的主要成果包括：1）获取高原内陆大气汞长序列高分辨率观测数据，证实大气活性汞在高原地区存在还原反应，揭示了大气汞的季节和日变化特征，认为大气气态汞反映了局地自然排放和南亚源区大气污染物输入强度的季节变异性。利用高原特有植物垫状点地梅记录了近年来高原大气气态元素汞含量的下降趋势，利用冰芯-湖芯记录重建了近500年大气汞沉降历史。进一步归纳和明确了冰芯记录大气汞历史变化的环境意义，指出未来运用多环境介质以整体论思想认识大气汞污染历史的方案和思想；2）获取纳木错湖泊水体溶解性气态汞DGM含量变化特征，发现高原湖泊是地气大气汞交换的热点和源；3）通过野外观测发现冻土区地气界面汞交换存在显著日变化，发现高山草甸冻土扮演大气汞的“弱汞源”的角色。在项目支持下，发表学术论文12篇，其中SCI论文8篇，5篇发表在环境科学和大气科学权威杂志Environmental Science & Technology和Atmospheric Chemistry and Physics上。组织和实施了珠峰地区综合科学考察，通过网络直播等新媒体方法向大众科普高原大气污染物观测研究。培养博士研究生2名，硕士研究生1名，研究组1名成员晋升为副教授。课题的实施提升了高海拔地区大气汞分布和迁移规律的认知水平，为阐明青藏高原在大气汞循环中的作用，以及全面评估我国大气汞分布特征和履行国际公约提供了重要科学依据。