环境汞的来源与迁移转化规律的研究

环境汞的来源与迁移转化规律的研究陈业材（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词汞，元素迁移，污染，环境地球化学由于汞及其化合物具有很特殊的性能，因此其用途极为广泛。它对生物和人群有独特的毒害作用；环境汞问题引起人们的极大关注。环境汞的来源...     

土壤中汞存在形式的研究

本文运用部分连续萃取不同地球化学相的化学分析方法，对高汞区，人为汞污染区和背景参考区五个采样点土壤样品的七种汞形态进行了分析，研究表明，人为汞污染和地质作用都会造成土壤中汞的富集，但这两类土壤中汞的相态分布有明显的差别。     

大气环境中汞污染的研究进展

总结了大气环境中汞污染的研究进展，包括大气环境中汞的来源、汞在大气环境中的化学演化和环境效应；介绍运用环境地球物理方法在大气颗粒汞研究的初步结果，并就我国汞污染研究提出有关建议。     

汞的环境地球化学研究进展

介绍了目前环境样品中总汞及其各形态汞的分析方法以及大气和水生生态系统中 研究进展，并指出，燃煤，汞齐法采金和人造水库等引起的环境汞污染问题以及汞在热带地区水生生态系统中的迁移转化规律等是目前的研究热点。     

城市汞污染土壤中Hg的形态特征

介绍了我国13个城市及其周边地区汞污染土壤中汞的形态特征研究成果。通过对汞污染土壤化学分析、形态分析、热释汞研究、重矿物研究发现,我国城市汞污染土壤中HgS是Hg的主要存在形态,13城市汞污染土壤重矿物研究中辰砂的大量出现及其含量与分布特征也进一步佐证了这一结论。汞污染土壤中汞污染程度越高,HgS含量越高,辰砂出现几率越大,且含量越高。该成果对我国汞污染调查研究和汞污染土壤生态地球化学环境评价具有重要的理论价值和实际意义。     

桂林市及近郊土壤汞的分布和污染研究

通过对桂林市区及近郊表层、底层土壤汞的系统取样,测试和编图,阐明了本区土壤汞的分布规律,确定了土壤汞的污染区段和污染程度。在上述工作的基础上,结合基岩汞测量、热释汞方法和重金属元素组合分析,对土壤汞的来源、污染无比汞的赋存状态进行了初步探讨。     

陆地生态系统的二氧化碳封存

陆地生物圈在全球碳（C）循环方面起着重要作用。尽管陆地生物圈是碳的净源,但一些陆地生态系统目前正在吸收碳,这对于控制现存的陆地（森林、农田和沙漠）生态系统以维持或增加碳的吸存量而言,是切实可行的。利用森林生态系统可吸存和保存全球大量的碳。农业生态系统和贫瘠的土地可用于保存现有的陆地碳,但这些系统中的植物对二氧化碳的吸存速率相对较低。可把森林生态系统和农田生态系统的生物量视为一种能源,而且林木可用于储存城市环境中的能量。通过开展一些生态系统的管理实践,进行碳吸存和保存可获得额外利益。     

汞等重金属元素在黄浦江中迁移富集研究

为了探讨生物膜对重金属元素的富集,以及生物膜在水-沉积物交换过程中的影响和贡献,研究了生物膜和沉积物对于汞等重金属的吸附以及吸附前后汞形态的变化.结果表明沉积物中的汞和大部分重金属元素以残渣态为主,可交换态、有机质结合态、碳酸盐结合态百分含量相对较少.生物膜中有机质含量很高,生长时间,光照,季节都是影响生物膜中重金属元素含量的重要因素.可以推断,光照越强,温度越高,生长时间越长,生物膜中重金属元素含量越高.     

水生生态系统中汞-硒相互作用研究进展

甲基汞是汞存在于水生生态系统(水体、沉积物和水生生物)毒性最强的形态,并通过食物链的传递对生物体产生危害,因此有效控制汞的甲基化过程是汞环境化学和毒理学研究的重要课题。生物体内硒对汞的甲基化过程有明显的抑制作用,明确汞和硒在水生生态系统的形态特征以及汞-硒相互作用机制,有助于解决汞污染问题。汞在生物体内的毒性与生物体内硒含量紧密相关,汞与硒相之间的相互作用主要表现在生成不溶的化合物促使汞去甲基化或受生物体内硒相关酶抑制被直接排除于生物体外,从而抑制了汞的毒害作用。本文评述了汞、硒在水生生态系统中的形态特征,指出在水体中合理添加硒化合物可抑制无机汞在生物体内甲基化过程,深入研究生物体内汞和硒相互作用机制及其生理效应是该领域未来发展方向。     

土壤／沉积物中汞污染地球化学及污染防治措施研究

本文综述了汞的来源,介绍了汞的形态及形态分析方法的研究进展,讨论了影响汞吸附和解吸的主要因素,比较了对土壤/沉积物中汞污染进行风险评价的方法,提出了生物修复、减少汞污染的排放等治理我国汞污染的有效措施。最后对汞在土壤/沉积物中的地球化学行为等研究方面进行了展望。     

武汉城市湖泊汞的环境地球化学评价

汞由于其在环境中的持久性、生物地球化学可循环性以及潜在的生态威胁性而受到格外关注。对武汉远郊、城乡结合部和市区三种环境中6个湖泊的水、沉积物和生物(鱼)中汞污染特征进行了调查采样,用原子荧光光谱仪进行了汞含量的测定。采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法直接评价了武汉湖泊汞的生态效应。结果表明,与国家食品卫生标准鱼肉中汞含量(≤300ng/g)相比,除梁子湖乌鱼(汞含量为676ng/g)外,6个湖泊3种鱼肉中汞含量均未超标,表明武汉城市湖泊汞元素尚未造成明显的生态效应;与国家Ⅲ类水质汞含量标准(0.1μg/L)相比,除金银湖水汞含量(0.137μg/L)略有超标外,其他湖水汞含量分布在0.048～0.081μg/L之间,均在合格标准线以下,武汉地区湖水中重金属汞污染不严重,不会构成严重的环境问题;应用Hakanson评价模型,据单个金属的潜在生态危害系数,排出所研究湖泊沉积物汞污染程度的序列为:东湖>墨水湖>金银湖>梁子湖>汤逊湖>鲁湖。     

植被生态系统汞的生物地球化学循环研究进展与挑战

汞是联合国环境规划署重点管控的全球性污染物.植被是联结大气圈与土壤圈的关键纽带,在全球汞生物地球化学循环中扮演着举足轻重的角色.植被生态系统是全球大气重要的汞汇,但由于大气-植被-土壤的汞界面交换过程及植物组织中汞的分布、来源与迁移转化规律及驱动机制认识不清,致使当前的全球汞生物地球化学循环模型缺失植被过程模块,无法厘定全球植被的大气汞汇通量.近年来迅速发展的汞同位素地球化学、同步辐射和微气象汞通量观测等新方法,为多层次解析不同类型植被与土壤及大气界面汞交换过程,阐明植物组织中汞的分布、来源与迁移规律提升了可能,能为进一步解决当前森林生态系统汞的生物地球化学循环的研究难点提供独辟蹊径的视角.     

中国陆地生态系统碳收支集成研究的e-Science系统构建

全球/区域生态系统碳循环研究具有多台站联网观测、多源异构数据、多模型综合分析、跨领域科学家协同工作等特点。以中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)为基础平台,论述建立碳循环科研信息化环境(e-Carbon Science)的迫切性,系统阐述e-Carbon Science的目标、组成、关键技术及研究进展,构建了由"四环境(碳循环数据集成与服务环境、模型模拟环境、可视化分析环境、科研协同工作环境)、三系统(站点、区域、全国尺度陆地生态系统碳收支评估应用系统)"组成的ChinaFLUX e-Carbon Science,形成ChinaFLUX通量数据采集—传输—存储—管理—处理—可视化—共享服务的一体化系统,实现不同尺度的碳收支快速评估与模拟,支撑并促进我国陆地生态系统碳循环研究和生态信息学发展,对我国野外台站网络信息化起到引领和示范作用。     

陆地生态系统与气候相互作用的研究进展

陆地生态系统与气候系统通过地面与大气之间能量平衡、水汽交换和生物地球化学循环相互作用,影响大气中温室气体浓度和气溶胶,继而影响气候变化。较系统分析总结了当代国际上陆地生态系统与气候相互作用的最新研究进展。首先介绍了陆地生态系统与气候相互作用的机制与过程,总结了陆地生态系统与气候相互作用研究的三个发展阶段,以及当代相互作用的过程模拟研究中三类主要的全球生态系统模型,即生物物理模型、生物地理模型和生物地球化学模型。并介绍了气候对生态系统变化的响应,即两种主要的反馈机制。最后,对未来的研究方向和重点作了分析。     

酸沉降区域碱性湖泊中汞的生物地球化学循环演化研究意义

大量研究表明，酸沉降引起酸化敏感性湖泊湖水的酸化,会影响湖泊系统汞的赋存状态和相互转化。但是,对于酸沉降同时引起的湖泊SO4^2的增加是否会影响湖泊汞的赋存状态和相互转化尚存在分歧。而对于非酸化敏感湖泊,受酸沉降影响湖水仍然呈现碱性的湖泊结果如何还不清楚。据此,本文综述了湖泊体系中汞的生物地球化学循环演化规律,并总结近年来的研究成果,结合我国西南地区湖泊所处的特殊地质环境及其污染和研究现状，指出对酸沉降区域碱性湖泊中汞的生物地球化学演化规律进行研究的必要性和重大意义。     

植物中汞的研究进展

植物生态系统中汞的环境过程是生物地球化学循环过程的重要组成部分，且与整个生态系统中各物种的生存和发展密切相关。本文介绍了植物中汞生物地球化学循环的进展，包括汞对植物的生物毒性、植物中汞的来源、分布与迁移转化、植物大气间汞的交换过程及其研究方法，以及植被在生态系统间汞循环中的重要作用，最后简要介绍今后的研究重点和热点。     

全球变化与陆地生态系统研究：回顾与展望

全球变化与陆地生态系统相互关系的研究是国际地圈－生物圈计划（IGBP）的核心研究计划之一，也是整个全球变化的研究核心领域之一。该计划自上世纪八十年代启动以来，已经取得了一系列重要的研究成果，对于推动全球变化研究发挥了重要作用。中国学者在全球变化与陆地生态系统研究领域也开展了许多工作并取得了重要成绩。按照我国科学技术和社会经济发展的需求，本文提出了未来我国在该领域的研究重点，包括（1）中国陆地生态系统重要生命元素的代谢及其耦合机制研究；（2）全球变化敏感区域或重要样带上陆地生态系统对全球变化的影响研究；（3）我国的C、N、P、S生物地球化学循环与全球变化的关系研究；（4）发展中国特色的区域植被动态模型。     

大气中气态单质汞和活性气态汞的串联采集

汞作为全球性污染物已经引起全球学者的极大关注[1,2]。它在大气中的化学行为对其全球的生物地球化学循环起着极其重要的控制作用[3]。95%以上的大气汞为气态汞(TGM)[4],气态汞主要包括气态单质汞(GEM)和活性气态汞(RGM)。大气汞背景参考值仅为1.5～2.0ng/m3[4],因此有必要建立