汞是一種毒性很強(qiáng)的重金屬元素,是一種全球污染物。全球變化背景下中低緯度山地冰川加速消融,促進(jìn)了徑流量的增加,可能引起汞的釋放并參與到下游生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學(xué)循環(huán)。探明山地冰川消融輸出汞的過程和規(guī)律,是理解以青藏高原為代表的高海拔山區(qū)汞的生物地球化學(xué)循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 基于此,中國科學(xué)院青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心、中國科學(xué)院青藏高原研究所副研究員張強(qiáng)弓(青促會(huì)會(huì)員,通訊作者)和碩士研究生孫學(xué)軍(第一作者)對(duì)青藏高原念青唐古拉山脈扎當(dāng)冰川區(qū)“冰川-融水-徑流”開展協(xié)同采樣觀測(cè)。研究發(fā)現(xiàn)不同環(huán)境介質(zhì)中總汞含量依次為,雪坑>冰面河>下游斷面河水>冰川末端>上游斷面河水(圖1)。不同環(huán)境介質(zhì)中均以顆粒汞為主,是影響汞分布的主要因素。冰川補(bǔ)給徑流量具有顯著的日變化特征,受其影響,融水中總汞含量也具有顯著的日變化。從冰川末端融水到下游河水,水體中總汞含量峰值依次出現(xiàn),并與冰川徑流流量峰值相對(duì)應(yīng),體現(xiàn)了冰川消融對(duì)流域汞輸出的控制和影響(圖2);诒ㄎ镔|(zhì)平衡、冰川融水徑流量以及總汞含量,估算了扎當(dāng)冰川潛在釋汞量(8.76 g yr-1)以及冰川補(bǔ)給徑流曲嘎切的年總汞輸出量(157.85 g yr-1),該結(jié)果遠(yuǎn)小于北極及亞北極地區(qū)冰川作用區(qū)河流汞傳輸量,主要是曲嘎切流域面積很。坏貏e需要注意的是,曲嘎切流域徑流汞輸出通量(2.74 μg ·m-2· yr-1)高于北極地區(qū)(圖3),表明山地冰川對(duì)區(qū)域汞輸出和循環(huán)的影響更為突出。 山地冰川對(duì)氣候響應(yīng)更加敏感,距離人類居住區(qū)更近,可直接影響水資源和水質(zhì)安全等問題。氣候變化加劇背景下,山地冰川消融造成的直接或間接汞輸出及其對(duì)下游生態(tài)系統(tǒng)的影響有待進(jìn)一步調(diào)查和研究。 本研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略科技先導(dǎo)專項(xiàng)B類項(xiàng)目及中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)基金的資助。成果發(fā)表于《環(huán)境污染》(Environmental Pollution, 2017, 220:936-945)。 論文鏈接: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749116319765

圖1. 不同環(huán)境介質(zhì)中總汞濃度
 圖2. 冰川徑流汞傳輸過程
圖3 曲嘎切河汞輸出總量以及通量與北極地區(qū)河流的比較(北極Yukon地區(qū)較高的汞輸出通量主要系流域內(nèi)冰湖潰決)
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