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美国化学会亮点报道青藏高原大气汞驱动因素的研究成果

2025-12-03

2025年,我院同位素前沿科学研究中心孙若愚教授团队以及环境科学与工程学院童银栋教授领衔的关于青藏高原大气汞的研究成果被美国化学会(American Chemical Society)“科学发布”(Science Release) 专栏以“Mercury levels in the atmosphere have decreased throughout the 21st century”为题进行报道。相关研究成果还得到日本经济新闻美国化学会Chemical & Engineering NEWS 等媒体报道。 

 

1. 珠穆朗玛峰区域及其特有植物高山垫状点地梅

研究团队通过分析珠峰北坡特有长寿植物高山垫状点地梅(Androsace tapete)在1982年至2020年期间的叶片,首次重建了近四十年高分辨率的大气汞浓度与同位素变化历史(图1)。研究发现,自20世纪80年代以来,珠峰地区大气汞浓度在2002年达到峰值(3.31 ng m-3)后,经历了大幅下降(约70%),至2020年已降至0.90 ng m-3(图2)。尤为关键的是,汞同位素“指纹”分析揭示,过去十年大气汞的减少主要归因于人为排放的显著下降,而非自然源变化。研究进一步利用同位素模型量化了不同来源的贡献,结果显示:历史遗留汞的再释放已成为大气汞的主要来源,其贡献份额从2010年的约44%上升至2020年的约62%,而同期人为排放的贡献则从46%下降至28%。

这项发现具有深远的科学意义和政策启示。它首次通过同位素证据在区域尺度上证实,随着《水俣公约》的推进和人为排放的有效控制,历史累积在土壤、冰川等环境介质中的“遗留汞”正在持续再释放,并逐渐主导大气汞的收支平衡。这意味着,当前全球大气汞浓度的下降趋势,既反映了人为减排的成效,也凸显了遗留汞库的潜在环境影响。研究明确指出,仅依靠继续削减当前人为排放的“边际效益”正在减弱。未来全球汞污染控制的重点,应从单一关注新排放源,转向同时评估和管理庞大的遗留汞库。尤其是在气候变暖导致冰川消融、冻土退化加速的背景下,遗留汞的再释放过程可能加剧,并与气候变化产生协同效应。因此,国际社会在评估《水俣公约》有效性及制定未来策略时,必须加强对遗留汞再释放通量的监测、机制研究及其与气候变化关联的评估,以更全面、科学地应对全球汞污染挑战。 

2珠穆朗玛峰区域大气汞的浓度变化及其驱动因素

相关研究以Four Decades of Atmospheric Mercury Records at Mt. Everest Reveals Significant Reduction in Anthropogenic Mercury Emissions Over the Past Decade”为题发表在期刊 ACS EST Air。该成果得到国家自然科学基金项目 (42373011, 42173011, 42122059, 42377399) 和天津市自然科学基金项目(23JCJQJC00280)的资助和支持。

文章信息:Sun R., Zhang R., Yang Y., Liu Y., Zheng W., Zhang Q., Lin H., Tong Y.*, Zhang Y., Schauer J., Wang X. and Chen J. (2025) Four Decades of Atmospheric Mercury Records at Mt. Everest Reveals Significant Reduction in Anthropogenic Mercury Emissions Over the Past Decade. ACS EST Air 2, 824–836. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsestair.4c00296.

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