以往主要学术贡献包括(1)成功建立和改进了大气汞的采样方法和分析技术,解决了大气颗粒物不同形态汞定量测定的关键问题,并被多家欧美实验室采用;(2)揭示了燃煤、矿石冶炼和垃圾填埋等人为活动对大气汞污染的机制并提出了合理的控污措施;揭示了西南高汞区大气汞源和地/气间气态汞的交换通量及控制机理,建立了估算汞富集土壤向大气排汞通量的理论模型,发现汞矿化带土壤的自然排汞是大气汞的重要来源,改变了长期以来国际上将大气汞含量升高完全归咎人为活动的认识;(3)研究了汞污染严重的陆地和水生生态系统中汞的迁移转化规律和生态环境效应,取得了水稻能富集甲基汞的新认识,证实食用大米是汞矿区居民摄入甲基汞的主要途径,打破了长期以来国际上将人体甲基汞暴露完全归咎食用鱼等水产品的认识。如申请获准,拟开展国际上刚受关注的表生环境中汞同位素地球化学研究,为建立汞同位素地球化学理论体系和环境汞污染的源解析提供新的科学基础。
Mercury;Mercury isotope;Isotope tracing;Isotope fractionation;Surface envrionment
本项目自2009年以来,围绕表生环境中汞的同位素地球化学研究开展了详细的研究工作。本项目首先在国内利用多接受杯电感耦合等离子质谱(MC-ICP-MS)建立了高精度测定汞同位素的分析方法;利用该方法测定了我国主要人为大气排汞源(如燃煤、锌冶炼、汞矿开采等)的汞同位素特征数据库,探索了制约我国不同人为汞污染源的汞同位素组成差异的因素,从而为示踪和评估我国大气排汞提供支持;系统报道了涉及汞生物地球化学循环的重要过程(如冶炼、淋滤及生物作用等)的汞同位素分馏效应;开展了对典型生态系统(如水库、山区、河流、汞污染区等)的汞同位素地球化学示踪研究;探索了大气汞汞同位素特征及其沉降历史记录的研究。研究表明,汞同位素地球化学能够有效的示踪环境中汞的来源及其生物地球化学过程。本项目的研究成果,无疑将丰富和完善汞的地球化学理论,为示踪和评估汞污染提供科学和技术支撑。项目培养的博士研究生3名,硕士研究生1名。有2名博士生获得中国科学院院长特别奖、1名同学获中国科学院朱李月华优秀博士生奖;冯新斌获得基金委重大国际合作项目1项,并于2012年获得973项目的资助。