重慶主城區(qū)降水中的汞及其沉降量研究.pdf

1、汞是一種高毒性的重金屬，由于它能在大氣中進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸，因此被認(rèn)為是一種全球性的污染物。不同形態(tài)的汞進(jìn)入大氣后，在其中進(jìn)行形態(tài)轉(zhuǎn)化，并最終通過(guò)干濕沉降進(jìn)入水體或者陸地生態(tài)系統(tǒng)，自此結(jié)束其大氣循環(huán)過(guò)程。進(jìn)入水陸生態(tài)系統(tǒng)中的汞能夠通過(guò)甲基化和生物富集等效應(yīng)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，而大氣沉降是水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)中汞的一個(gè)主要來(lái)源。在年降水日多、降雨量大的中低緯度地區(qū)，大氣汞的濕沉降是沉降輸入的主要類型。因此，研究降水中的汞，對(duì)了解濕沉降汞的分布特

2、征，建立準(zhǔn)確的全球汞沉降數(shù)據(jù)庫(kù)，完善全球汞的生物地球化學(xué)循環(huán)機(jī)制和模型，以及探尋如何降低大氣濕沉降汞對(duì)人體健康造成的危害具有重要意義。
　　 目前，北美、日本等國(guó)家已經(jīng)相繼建立起比較成熟的汞濕沉降通量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，而中國(guó)只有北京、長(zhǎng)春、貴陽(yáng)等少數(shù)幾個(gè)地區(qū)進(jìn)行了汞濕沉降監(jiān)測(cè)。尤其是對(duì)甲基汞濕沉降的測(cè)定，目前國(guó)內(nèi)只有貴陽(yáng)烏江流域以及長(zhǎng)白山等地區(qū)在進(jìn)行。重慶市地形多山和丘陵，常年無(wú)風(fēng)或者微風(fēng)，大氣穩(wěn)定度高，輻射逆溫強(qiáng)，汞污染物難以擴(kuò)散，易造

3、成局部大氣中的汞濃度過(guò)高。隨著雨水的沖刷，進(jìn)入水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)的汞也會(huì)增多，進(jìn)而對(duì)水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)的生物造成危害。為了解重慶市主城區(qū)降水中汞的分布特征，彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)濕沉降領(lǐng)域的不足，本文在重慶市主城區(qū)設(shè)立了南岸采樣點(diǎn)(NA)、西南大學(xué)采樣點(diǎn)(XD)、縉云山采樣點(diǎn)(JY)，利用APS-3A/2B自動(dòng)采集降雨，用DMA-80、蒸餾-乙基化-CVAFS法來(lái)測(cè)定雨水中總汞和甲基汞的含量，結(jié)果如下：
　　 (1)研究期間(2010年7月-

4、2011年2月)，重慶市主城區(qū)雨水中總汞濃度范圍為8.14-157.58ng/L，平均VMW(volume-weighted，體積加權(quán))濃度為34.86 ng/L；甲基汞的濃度范圍為0.04-3.7 ng/L，平均VMW濃度為0.36 ng/L，高于美國(guó)各監(jiān)測(cè)地區(qū)，但是與貴陽(yáng)烏江流域檢測(cè)相當(dāng)。
　　 (2)重慶市主城區(qū)降水中汞具有空間分布特征。采樣期間(2010年7月-2011年2月)，三個(gè)采樣點(diǎn)的總汞平均VMW濃度大小順序?yàn)镹

5、A(38.85 ng/L)>XD(37.44 ng/L)>JY(29.58ng/L)，說(shuō)明了重慶市城市中心的降水中總汞濃度相對(duì)高于城市邊緣地區(qū)高于城市對(duì)照區(qū)，這也說(shuō)明人為活動(dòng)對(duì)Hg濕沉降有明顯影響；甲基汞VMW濃度大小順序?yàn)椋篨D(0.64 ng/L)>NA(0.38np/L)>JY(0.16np/L)。
　　 (3)重慶市主城區(qū)降水中汞具有明顯的時(shí)間變化特征?？偣缕骄鵙MW濃度最大值69.31ng/L出現(xiàn)在1月份，最小值26

6、.26 np/L出現(xiàn)在7月份ng/L；甲基汞月平均VMW濃度最大0.62 ng/L出現(xiàn)在10月份，最小值0.21 ng/L出現(xiàn)在7月份。
　　 (4)重慶市主城區(qū)降水中甲基汞占總汞的百分比范圍為0.10％-16.46％，平均百分比為1.59％。
　　 (5)重慶市JY、NA采樣點(diǎn)降水中總汞與SO42-濃度呈現(xiàn)顯著相關(guān)性(r=0.377*、r=0.412**)。說(shuō)明這兩個(gè)采樣點(diǎn)雨水沖刷的大氣汞主要來(lái)自于煤的燃燒。
　

7、　 (6)重慶市主城區(qū)降水中總汞的沉降量為18.47μg/m2，甲基汞沉降量為0.19μg/m2，均與降水量呈現(xiàn)極顯著相關(guān)。
　　 為了得到更完整的沉降數(shù)據(jù)以及機(jī)理，在未來(lái)的工作中，我們需要通過(guò)掌握各個(gè)采樣點(diǎn)詳細(xì)的氣象資料，來(lái)估測(cè)降水中汞以及甲基汞的來(lái)源；需要掌握大氣汞干沉降的計(jì)算模型，來(lái)估測(cè)重慶市主城區(qū)汞的干沉降通量；還需要通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)，來(lái)分析大氣或者雨水中其他各種物質(zhì)以及氣象條件對(duì)去甲基化和甲基化的影響，并初步探討大氣中甲