汞（Hg）是一種全球性污染物，隨人為活動或自然過程排放進(jìn)入大氣環(huán)境，經(jīng)大氣循環(huán)傳輸并沉降累積至陸地生態(tài)系統(tǒng)。土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的活躍汞儲庫之一，儲存了陸地生態(tài)系統(tǒng)至少90%以上的汞。土壤累積的汞一方面可被還原為Hg⁰重新排放到大氣中從而增加大氣汞負(fù)荷，另一方面隨地表徑流進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化為毒性更強的甲基汞（MeHg）并通過食物鏈富集放大，造成潛在生態(tài)環(huán)境安全與人體健康威脅。因此了解土壤汞的來源特征和累積過程，是定量汞的全球生態(tài)風(fēng)險、評估汞暴露對人類和野生動物的潛在風(fēng)險的前提與基石。

　　青藏高原位于我國西南部，平均海拔在4000米以上，被譽為世界“第三極”，擁有一個相對孤立而脆弱的高寒生態(tài)系統(tǒng)。青藏高原對環(huán)境與氣候變化極其敏感，其氣溫升高速度約為全球平均速度的2-3倍。與極地地區(qū)不同，青藏高原位于中緯度地區(qū)，毗鄰世界上污染較為嚴(yán)重的地區(qū)，如南亞、東亞和東南亞。先前冰芯與湖泊沉積物柱的研究發(fā)現(xiàn)，1860年以來汞在青藏高原土中呈現(xiàn)顯著累積趨勢。然而，由于青藏高原復(fù)雜的地形特征以及較困難的采樣條件，青藏高原表層土壤汞的分布與來源有待深入研究。

　　中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員馮新斌團(tuán)隊基于在青藏高原區(qū)域尺度的樣本采集與汞穩(wěn)定同位素的示蹤技術(shù)，厘清了青藏高原地區(qū)土壤汞的積累分布及其影響因素，量化了土壤汞的來源組成，并初步揭示了氣候變暖對高寒生態(tài)系統(tǒng)土壤汞的累積過程影響作用。相關(guān)結(jié)果可總結(jié)為如下兩點： 

　?。?）青藏高原表層土壤汞存在顯著富集，不同植被覆蓋類型下表層土壤汞濃度呈現(xiàn)出較大的空間變異性，表現(xiàn)為森林＞草甸＞草原＞灌叢。植被分布格局對表層土壤汞濃度空間異質(zhì)性影響最為明顯，而空間地形和氣候變化可通過影響降水量、植被生物量以及土壤有機碳含量，間接控制青藏高原表層土壤汞濃度的空間分布?；谥脖桓窬值膮f(xié)同克里金空間插值結(jié)果表明，整個青藏高原表層10cm厚土壤中汞儲量為8200 3292噸。

　　（2）基于汞同位素源解析模型發(fā)現(xiàn)，植被介導(dǎo)的大氣零價汞沉降是塑造青藏高原土壤汞累積的關(guān)鍵過程。對于森林、草甸、灌叢和草原表層土壤，大氣零價汞沉降輸入的貢獻(xiàn)分別為62.2 12.5%、45.1 11.7%、50.9 9.7%、50.4 12.7%，大氣二價汞沉降輸入的貢獻(xiàn)分別為10.2 4.2%、18.3 6.5%、14.0 5.7%、16.5 7.6%，地質(zhì)來源汞的貢獻(xiàn)分別為27.7 8.7%、36.6 6.8%、35.2 4.9%、33.1 10.0%。結(jié)合青藏高原植被NDVI的變化率，近40年全球變暖導(dǎo)致的植被生產(chǎn)力增加導(dǎo)致青藏高原表層0-10cm土壤汞儲量增加速率可能約為16.5 Mg yr^-1。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金項目和中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（A類）的支持。

　　論文鏈接 

　　圖1 青藏高原表層土壤汞的樣點采集空間分布

　　圖2 青藏高原表層土壤汞分布及不同來源累積貢獻(xiàn)