青藏高原东南部冰川研究:冰川消融对水生态中汞循环的影响不容忽视
青藏高原东南部冰川研究:冰川消融对水生态中汞循环的影响不容忽视
青藏高原东南部冰川径流中的汞含量研究揭示了冰川消融对区域水生生态系统中汞循环的重要影响。研究表明,季风期冰川径流中总汞浓度显著高于非季风期,且冰川径流中的汞主要来源于冰川消融释放的历史汞以及冰下侵蚀过程。这一发现对于理解全球气候变化背景下的环境污染物迁移具有重要意义。
汞是一种具有持久性和高毒性的全球污染物,可通过大气干湿沉降进入冰冻圈。随着青藏高原大部分冰川快速退缩,封存于冰内的汞会随冰川融水进入水生生态系统,对人类健康构成潜在风险。然而,目前关于冰川径流中汞排放的研究较少,冰川消融过程中汞的输出机制尚不清楚。
青藏高原东南部梅里雪山明永河流域及采样点示意图
针对这一科学问题,中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程重点实验室科研团队,联合中国科学院地质与地球物理研究所、浙江师范大学、云南大学等多家单位,在云南丽江玉龙雪山冰冻圈与可持续发展国家野外科学观测研究站的支持下,依托“一站四区”观测网,在梅里雪山明永河流域开展了为期一年的日尺度观测研究。
研究发现,季风期冰川径流中总汞浓度显著高于非季风期。具体而言,季风期冰川径流中的总汞浓度与总悬浮颗粒物(TSP)、溶解有机碳(DOC)和溶解无机碳(DIC)呈现显著正相关(p < 0.001)。而非季风期径流中的总汞与TSP、流量、温度和降水量显著正相关(p < 0.001),与DIC呈现负相关关系(p < 0.01)。这些发现表明,冰川径流中总汞浓度受到气象、水文过程和其它环境因子的共同影响。
梅里雪山明永河流域不同水体中总汞浓度随时间的变化
研究进一步量化了明永河流域的汞输入与输出通量。结果显示,该流域总汞输入通量为343.8克/年,其中冰雪融水、大气降水和地下水分别贡献了2.4%、76.9%和20.7%。冰川主要通过两种途径影响径流中的汞:一是冰川消融过程释放被封存在冰中的历史汞;二是消融期冰下侵蚀加剧,冰下水-岩相互作用是冰川径流中汞的重要来源之一。明永河流域冰川径流总汞输出通量为211.0克/年,表明该流域为汞汇。据估计,整个青藏高原冰川径流中总汞输出通量约947.7千克/年。
这项研究以《梅里雪山冰川径流中汞的输出》为题发表在《危险材料杂志》上,西北研究院蒲焘副研究员为论文第一作者,玉龙雪山站王世金站长为共同作者。研究得到了国家自然科学基金项目和第二次青藏高原综合科学考察研究项目的共同资助。
这项研究证实,青藏高原冰川消融对区域水生生态系统中汞循环的影响不容忽视。随着全球气候变暖加剧,冰川消融速度加快,这一发现对于评估未来环境污染物的迁移和转化具有重要参考价值。
本文原文来自澎湃新闻