青藏高原纳木错流域多环境介质中大气重金属污染物记录的集成研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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青藏高原纳木错流域多环境介质中大气重金属污染物记录的集成研究

项目名称：青藏高原纳木错流域多环境介质中大气重金属污染物记录的集成研究
项目类别：重点项目
批准号：40830743
申请代码：D011001
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2009-01-01-2012-12-31

项目负责人：康世昌
负责人职称：研究员
依托单位：中国科学院青藏高原研究所
批准年度：2008

中文摘要：

青藏高原的人类工业活动极少，其大气环境代表了全球偏远地区的背景值。位于高原中南部的纳木错流域具有多环境介质（冰川和湖泊沉积等）和便利的后勤保障，是一个研究全球环境变化的天然实验室。本项目拟通过纳木错大气中Hg和Pb等重金属元素的连续监测，认识纳木错大气重金属污染的现状；通过多支冰芯和湖泊沉积记录的综合集成分析，高分辨率重建十年至百年尺度大气Hg和Pb等重金属污染物含量变化的时间序列；利用Pb同位素丰度比的现状和变化历史，识别多环境介质中重金属的不同来源并量化其贡献大小，进而评估工业革命以来人类活动对青藏高原大气环境的影响。同时本项目给出的工业革命以来大气重金属污染的变化过程，将是南、北极地区的重金属时间变化序列对比研究的衔接点。

中文主题词：重金属；大气环境；冰芯；湖芯；青藏高原

英文摘要：

Heavy metals；Atmospheric Environment；Ice Core；Lake Sediment Core；Tibetan Plateau

英文主题词： Heavy metals；Atmospheric Environment；Ice Core；Lake Sediment Core；Tibetan Plateau

结论摘要：

青藏高原的人类工业活动极少，其大气环境代表了全球偏远地区的背景值。本项目以青藏高原内陆纳木错流域为重点区域，并在青藏高原其他区域及毗邻地区开展了各类环境介质（大气、雪冰、河流、湖泊、鱼体）中重金属（Hg和Pb等）的观测研究，目标是认识青藏高原大气重金属污染的现状和时空分布特征；并通过高原多支冰芯和湖泊沉积记录重建数百年来大气Hg和Pb等重金属及其同位素的变化历史和空间差异，评估工业革命以来人类活动对青藏高原大气环境的影响。本项目总体上根据研究计划来执行，并拓展了部分研究内容，已在国内外一流刊物上发表论文56篇（其中SCI论文44篇），专著1部。本项目培养杰青1名，博士生6名，硕士生4名；其中3名研究骨干由助研提升为副研。主要的研究成果包括（1）通过中国西部雪坑和台站降水汞的分析，揭示了我国西部偏远地区大气汞沉降的时空特征，即呈现“北高南低”和“冬高夏低”的时空特征，大气汞沉降与大气颗粒物有密切的关系，这与北极地区存在着差异；我国西部汞沉降通量与全球偏远地区一致。（2）纳木错降水化学主要受陆源气溶胶主导，降水中重金属的浓度水平与世界上其它背景站点接近。（3）纳木错大气气态总汞（TGM）浓度极低，该地区可以作为全球尺度大气汞背景区；TGM季节变化表现为“冬低夏高”，与北半球多数站点的“冬高夏低”变化不同；其日变化为早晨出现峰值，与O3变化关系不密切；纳木错TGM可能受到湖泊汞释放的影响。（4）纳木错湖以大气干湿沉降汞来源为主，河流补给汞为辅，汞输入量大于释放量。（5）青藏高原鱼体中汞的富集效应非常显著，部分鱼体中MeHg的含量超过了美国环保局（USEPA）设定的鱼体组织残留标准，这一高汞富集水平主要是由于其极低生长率和较长的寿命所致。（6）青藏高原冰芯和湖芯记录揭示了过去500年来大气汞的变化，20世纪50年代以来汞急剧升高，与亚洲区域Hg的排放密切相关。总体上，现代汞的沉降速率是工业革命前背景值的2-3倍；运用二元汞同位素的混合模型估算，1950s以来湖芯所记录的汞元素来源于人类活动排放分别占64.6%（尼泊尔Gokyo湖）和46.8%（纳木错湖）。

成果综合统计