中文摘要：

目前我国霾污染非常严峻，广州、上海等城市每不到3天就有一次灰霾天气。2009年UNEP 25届部长级会议上所公布的文件中认为中国对全球汞排放的贡献大于1/3。而参与全球汞循环主要是大气气态单质汞（零价Hg）。为了阐明有机弱酸、光化学因子（臭氧、自由基）、细颗粒物、水溶性无机盐金属离子、NO3-和SO42-以及EC/OC共存的复合污染背景条件下大气气态汞与颗粒态汞的循环特征，本申请拟通过现场监测，实验室气相氧化、均相反应、液相氧化、甲基化与脱甲基化模拟实验，结合动力通量箱与沉降实验，阐明霾复合污染条件下大气汞赋存形态，揭示大气气态汞与颗粒态汞在霾复合污染作用下化学反应特征，明确大气气态汞与颗粒态汞之间的相互转化及吸附过程。为建立霾复合污染背景下大气汞的循环途径以及更为准确估算我国目前霾污染频繁发生情况下汞污染对全球的贡献提供线索。

结论摘要：

目前霾污染和大气汞污染均是我国面临的主要环境问题，已引起国际社会的广泛关注。大气汞主要有三种形态，分别为气态单质汞（Hg0）、活性气态汞和颗粒态汞，其中Hg0可以远距离传输参与全球汞的循环，颗粒态汞和活性气态汞在大气中的停留时间短，一般为数天，易沉降，是大气汞沉降的主要部分，即参与全球大气汞循环主要是气态汞。为了探讨霾复合污染背景下，大气气态汞和颗粒态汞污染及转化特征，本研究以霾污染为研究对象，分别采用PM2.5采样仪和Nano-moudi 13级（9.9~18μm、6.2~9.9μm、3.1~6.2μm、1.8~3.1μm、1.0~1.8μm、0.56~1.0μm、0.32~0.56μm、0.18~0.32μm、0.10~0.18μm，0.056~0.10μm、0.032~0.056μm、0.018~0.032μm、0.010~0.018μm）颗粒物分级采样器，进行样品采集。分析了颗粒物上总汞、不同存在形态汞、甲基汞、金属元素（Al、As、B、Ba、Be、Bi、Cu、Cr、Cs、Fe、Ga、Li、Mn、Ni、Pb、Pb、Se、Sn、Sr、Te、Tl、Zn等）、水溶性阴离子（Cl？、 SO42？、NO3？ 等）、阳离子（NH4+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+等）、EC/OC等化学组分，同时分析了大气气态汞含量。在现场和实验室模拟实验基础上，重点研究了不同粒径颗粒态汞的污染特征，大气气态汞和颗粒态汞之间的转化、循环特征，并对颗粒态汞进行了源解析。结果表明，霾污染期间颗粒态汞的浓度是非霾期间的2-4倍，呈现明显季节变化特征；霾污染期间细颗粒物上各形态汞均比非霾期间相应形态汞高，细颗粒总汞占气态元素汞的比例约为4%；细颗粒物中的汞主要以Hg(II)和Hg(re)存在，Hg(0)占有一定比例，而只有很少量是Hg(w)；霾与非霾期间汞均参与了颗粒物的成长过程；不同粒径颗粒物中颗粒态汞的浓度霾天均比非霾天高；颗粒态汞主要分布在超细颗粒物上；不同模态的颗粒态汞含量存在显著差异；霾天气期间颗粒态汞与PM2.5、PM10、SO2、NO2等污染物有很好的相关性；霾污染天气有利于汞的非生物甲基化；颗粒态汞的来源主要为人为源，其中燃煤是主要污染源；霾污染期间大气中汞的转化仍以零价汞氧化为活性二价汞为主；上海市湿沉降通量占总汞沉降通量的70.5%，干沉降通量占总汞沉降通量的29.5%。