青藏高原南部大氣汞變化的研究.pdf

1、由人類活動(dòng)和自然過(guò)程引起的、對(duì)人和物造成危害的大氣化學(xué)污染現(xiàn)象是當(dāng)今人們關(guān)注環(huán)境的焦點(diǎn)話題。被譽(yù)為“世界第三極”的青藏高原是世界平均海拔最高的地區(qū)，由于本地區(qū)人口密度較低，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)落后，生產(chǎn)力水平不高，如果沒(méi)有受到人類活動(dòng)的影響，那么該區(qū)域可以作為北半球乃至全球的大氣環(huán)境本底。但是隨著我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)步伐的加快以及青藏鐵路的全線貫通，青藏高原地區(qū)正面臨劇烈的工業(yè)化過(guò)程，大量含汞農(nóng)業(yè)化肥和農(nóng)藥的使用，以及含汞廢氣廢水的工業(yè)化排放也將

2、加劇該地區(qū)的汞污染，因此在該地區(qū)開(kāi)展大氣環(huán)境中汞的研究對(duì)青藏高原近期環(huán)境的認(rèn)識(shí)具有重要的科學(xué)意義，也對(duì)正確認(rèn)識(shí)青藏高原大氣汞在分布、交換、遷移中的作用具有非常重要的理論意義。 本論文通過(guò)2005年與加拿大Ryerson大學(xué)合作開(kāi)展的青藏高原大氣汞研究，對(duì)青藏高原南部的拉薩和納木錯(cuò)大氣汞進(jìn)行了連續(xù)高分辨率觀測(cè)。同時(shí)，對(duì)納木錯(cuò)念青唐古拉冰川、浪卡子的槍勇冰川和羊八井冰川表層冰雪中總汞做了測(cè)定。分別討論了兩個(gè)地區(qū)大氣汞分布頻率特征、

3、日夜變化、隨月份變化、遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律和可能潛在的汞源區(qū)，比較了拉薩和納木錯(cuò)大氣汞與南、北兩極大氣汞和其他介質(zhì)中汞的含量，以及與多個(gè)氣象元素之間的關(guān)系，并對(duì)拉薩地區(qū)高空大氣氣團(tuán)做了追蹤，獲得以下主要結(jié)論： 1.拉薩大氣汞的平均濃度為4.37ng/m3(N=6659)，高于北極地區(qū)大氣汞含量(1.5-2ng/m3)約三倍。拉薩大氣汞存在著明顯的日、夜變化規(guī)律，但是各個(gè)月份之間的變化特征各有不同。按照月份分析，發(fā)現(xiàn)5月份大氣汞的平均

4、濃度最高，與其他幾個(gè)月份相比，大氣汞含量出現(xiàn)異常，與拉薩城市人類活動(dòng)有關(guān)，主要來(lái)自于城市當(dāng)?shù)夭豢茖W(xué)的垃圾焚燒和季節(jié)性的植被焚燒。根據(jù)高空大氣氣團(tuán)來(lái)源模式追蹤分析發(fā)現(xiàn)，拉薩地區(qū)大氣汞來(lái)源在一定程度上受到高空大氣氣團(tuán)輸送的影響，與大氣環(huán)流帶來(lái)的印度次大陸高空的汞源有關(guān)，說(shuō)明拉薩地區(qū)大氣汞也受到了來(lái)自較遠(yuǎn)地區(qū)輸送的人類活動(dòng)影響。 2.納木錯(cuò)地區(qū)大氣汞濃度為2ng/m3的分布頻率在80﹪以上，平均濃度為2.24ng/m3(N=1285

5、)，已高于北極大氣汞本底值(1.5-2ng/m3)。在觀測(cè)期間，8、9月份大氣汞的日、夜變化不大，從8至11月份，大氣汞含量呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。納木錯(cuò)與拉薩相比，納木錯(cuò)大氣汞含量的變化受到人類活動(dòng)的影響雖然相對(duì)較少，但與南、北極比較來(lái)看，這里也已經(jīng)受到了人類活動(dòng)的干擾。 3.多個(gè)氣象元素對(duì)拉薩和納木錯(cuò)兩地大氣汞濃度變化都具有一定的影響。研究發(fā)現(xiàn)拉薩和納木錯(cuò)大氣汞與相對(duì)濕度和溫度皆呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系。在納木錯(cuò)地區(qū)大氣汞含量與飽和水

6、汽壓比值的相關(guān)系數(shù)最高可以達(dá)到0.8。 4.納木錯(cuò)念青唐古拉冰川、浪卡子的槍勇冰川和羊八井冰川表層冰雪中總汞的平均含量分別為：19.2ng/l、17.6ng/l、16.1ng/l，其中念青唐古拉冰雪中汞含量最高，羊八井最低。盡管收集樣品地區(qū)的海拔高度變化在5000-6000m之間，但是三個(gè)地區(qū)冰雪中總汞含量隨海拔高度并沒(méi)有明顯的變化。工業(yè)革命前，冰芯中總汞濃度的背景值為3ng/l，而近些年由于人為污染的加劇，沉積在冰芯中的總汞