高氯酸盐的环境背景值及其影响因素的研究

高氯酸盐是一种持久性的无机污染物，它能够抑制碘的吸收并削弱甲状腺功能。随着高效灵敏的分离检测方法的发展，人们在多种环境介质中都检测到了高氯酸盐。然而，最近的研究表明，在自然条件下大气中也能够产生一定数量的高氯酸盐。由于它可以在环境条件下长期稳定存在，因而环境中存在大气中自然产生的高氯酸盐的背景值。这一背景值有助于人们判断被检测到含有高氯酸盐的介质是否真正受到了人为污染及其被污染的程度。本项目将通过测定南极中山站－冰穹A断面上采集的雪冰样品中高氯酸盐的含量，建立该断面上高氯酸盐的时空分布特征，恢复不同历史时期高氯酸盐的环境背景值，并研究这一背景值的影响因素，具有较高的学术价值。此外，南极雪冰样品十分珍贵且其中各种物质含量极低，文献中报道的检测方法不能准确地测定其中高氯酸盐的含量，因此本项目将针对南极雪冰样品的特殊性，建立一种适用于检测其中痕量高氯酸盐的分析方法，具有较高的应用价值。

针对南极雪冰中物质含量极低且样品量十分有限的特点，开发了基于在线富集的离子色谱-二维质谱技术，用于检测南极雪冰中超痕量高氯酸盐，方法线性范围为2-1000 ng/L，检出限和定量限分别可以达到0.2 ng/L和0.5 ng/L。利用该方法检测了采自于东南极冰穹A顶点区域的110米冰芯和3米雪坑样品，结果表明方法能够满足对雪冰中超痕量高氯酸盐定量检测的需求，在检测的样品中，高氯酸盐的含量范围为7-340 ng/L。在完成冰芯和雪坑样品中主要离子含量分析测试后，确定了冰芯和雪坑的年代序列，在此基础上建立了雪冰中高氯酸盐含量随时间变化的序列，反演了不同历史时期大气中产生的高氯酸盐的背景值。对于3米雪坑，高氯酸盐的变化趋势在总体上呈现出年代序列越久远其含量越低。此外，研究了雪坑样品中主要阴阳离子与高氯酸根离子之间的相关性，为研究影响高氯酸盐大气来源的因素提供基础数据。