西藏纳木错汞的生物地球化学循环

本项目以西藏纳木错为研究对象，通过对流域内不同相态（湖泊、河流、大气降水、沉积物和鱼）中各形态汞以及各种基本参数和湖泊水/气界面汞交换通量的测定，揭示汞在纳木错中迁移、转化、归宿和生物效应过程特征并判别纳木错中是否存在显著的甲基汞危害，建立纳木错湖水中总汞和甲基汞的质量平衡模型并探讨纳木错汞的生物地球化学过程对其区域环境的影响。西藏纳木错汞的生物地球化学循环的系统研究将填补西藏湖泊长期性和系统性汞观测的空白，为我国水环境汞研究提供新的知识积累，为进一步研究汞的全球生物地球化学循环提供基础数据，同时也为纳木错流域环境资源的可持续性发展提供科学的、综合的和及时的数据。

纳木错位于西藏中部，为西藏地区最大的湖泊，也是世界上海拔最高的大湖。本项目对纳木错流域内不同相态（湖水、河水、大气、大气降水、土壤、沉积物和鱼体）中汞的形态与分布特征以及湖水中总汞的循环规律进行了研究。结果表明，湖水中总汞和总甲基汞的浓度低，平均值为0.81 ng•L-1和0.028 ng•L-1。近岸带表层湖水中的总汞浓度表现为季风期显著高于非季风期、空间差异不显著。表层湖水中总汞和总甲基汞的浓度均呈现湖心区显著低于近岸带的水平分布特征。湖水中总汞浓度总体上随深度降低，这种垂直分布特征可能与大气汞沉降输入有关；总甲基汞浓度的垂直变化主要由溶解氧控制。湖水中溶解气态汞的平均浓度高达265.6 pg•L-1，具有明显的过饱和特征和白天高于夜晚的日变化特征。纳木错入湖河流表层水中总汞的平均浓度为1.03 ng•L-1，显著低于遭受污染湖泊的入湖河流。入湖河流表层水中的总汞浓度的时间变化与径流量一致，而各河流表层水中总汞浓度之间的差异均不显著。纳木错地区大气气态总汞的平均值仅为1.23 ng•m-3，表明纳木错流域是区域乃至全球尺度大气汞背景区，其浓度季节变化表现为冬低夏高。纳木错大气降水中的总汞浓度低，加权平均值(按降水量)为6.92 ng·L-1。纳木错及其入湖河流沿岸表层土壤中的总汞浓度处于未受污染背景区的土壤总汞浓度范围（<0.05 mg•kg-1），表层土壤中总汞含量的季节变化不显著而空间差异明显，总汞浓度的剖面变化呈现从表层到底层降低的趋势。纳木错沉积物中总汞浓度的平均值为0.035 mg•kg-1，处于未受污染的湖泊沉积物总汞浓度范围，其剖面变化呈现从表层到底层降低的趋势。纳木错鱼体中总汞和甲基汞的平均含量分别为134 ng•g-1和117 ng•g-1，鱼类的高汞富集水平主要可能是由于其极低生长率和较长的寿命所致。纳木错总汞输入以湖面大气汞干湿沉降为主，流域冰川和河流补给汞为辅，汞接收量大于释放量。西藏纳木错汞的生物地球化学循环研究为有效保护与合理利用纳木错流域资源提供了科学理论，为进一步研究汞的全球生物地球化学循环演化规律提供了基础数据。