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青藏高原南部羊卓雍错汞的形态和分布特征

3、环境科学 > 专题4：极地及高山地区持久性有毒污染物

摘要 青藏高原被称为“世界屋脊”或者“亚洲水塔”，是公认的未受污染、较为原始的偏远地区；其独特的地形和生态系统使其成为全球性污染物汞的敏感地带。在全球范围内的汞循环中，湖泊生态系统因其独特的环境和水文过程被视为是重要的汞库。因此，研究青藏高原湖泊中汞的生物地球化学循环具有重要意义。
目前对青藏高原湖泊水体中汞的研究较少，存在着不少的空白。因此研究青藏高原湖泊水体中汞不仅能够提供基础数据填补空白，还能对其保护提供重要的依据。所以本文选择位于青藏高原南部的羊卓雍错作为研究对象；采集了羊卓雍错湖区表层水样、剖面水样、补给径流水样以及沉积物样品进行了总汞、甲基汞测试分析。以研究汞的空间分布和形态特征及区域汞的大气沉降趋势，期望能够反馈在全球变化驱动下区域大气汞的变化历史。
结果表明，补给径流水样和表层湖水含量较低，范围分别为2.86-7.06 ng·L-1、1.29-4.84 ng·L-1；相比于纳木错径流中和表层湖水的总汞浓度均值分别为( 2. 87 ± 2. 59)ng·L-1和( 1.09 ± 0.73) ng·L-1；羊卓雍错表层水体及径流的总汞浓度略高；都明显低于全球背景区水体中的汞含量。在整个湖区，冰雪融水通过径流补给注入湖水的补给量约占30%，且补给径流的总汞和甲基汞浓度明显高于湖体，表明补给径流是湖区潜在汞源。另外，径流水样、表层湖水样、剖面水样、沉积物剖面的总汞（THg）和总甲基汞（TMeHg）浓度的平均值分别为（4.43±1.47）和（0.141±0.152）ng·L-1，（2.62±1.44）和（0.089±0.11）ng·L-1，（2.47±2.22）和（0.03±0.011）ng·L-1，（48.95±9.47）和（0.17±0.12）ng/g。并且，60%表层湖水样总汞以溶解态汞（DHg）为主，67%表层湖水样甲基汞以溶解态甲基汞为主；总汞和总甲基汞不受控于温度、pH、溶解有机碳以及总悬浮颗粒物。而且，湖体中心水剖面的总汞以DHg为主，湖体北部水剖面总汞以颗粒态汞(PHg)为主，存在这一差异可能是湖体北岸的人为活动强于湖心；两者甲基汞都以溶解态甲基汞为主。径流水样、表层湖水样、剖面水样的甲基汞占总汞的比例范围为0.11%-10.3%。空间分布上，湖区水体总汞和甲基汞在垂向上呈现波动变化；横向上，湖区的总汞西岸高于东岸；甲基汞无明显的空间差异。根据定年结果，沉积物总汞的变化在1800年前相对较低；1800到20世纪末，总汞变化相对平稳，但含量较高；20世纪末开始，总汞急剧增加。沉积物剖面中甲基汞随着剖面深度增加而降低，表明沉积物中甲基化能力的下降；在沉积物10cm深处，MeHg、MeHg/THg都发生突变，表明沉积物甲基化活跃层的界面位于10cm；总体而言，沉积物中MeHg/THg均小于1%。在全球变化驱动下，特别是夏季印度季风的控制下，南亚人为向大气持续排放汞影响着青藏高原汞的累积变化；而这些变化规律基本与南亚的经济发展相吻合。通过本次研究，羊卓雍错沉积物中总汞变化规律也基本与南亚的经济发展相吻合，表明在羊卓雍错流域大气汞沉降是全球变化和南亚持续人为汞排放双重作用的结果。

关键字：羊卓雍错，汞，分布和形态特征，大气沉降历史