青藏高原東南部冰川研究:冰川消融對水生態(tài)中汞循環(huán)的影響不容忽視
2024-08-28
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近日,澎湃新聞從中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院了解到,該院冰凍圈科學(xué)與凍土工程重點(diǎn)實(shí)驗室科研團(tuán)隊對青藏高原東南部冰川徑流汞排放的研究發(fā)現(xiàn):季風(fēng)期冰川徑流中總汞濃度高于非季風(fēng)期,冰川消融對區(qū)域水生生態(tài)系統(tǒng)中汞循環(huán)的影響不容忽視。
汞是一種具有持久性和高毒性的全球污染物,通過大氣干濕沉降可進(jìn)入冰凍圈。青藏高原大部分冰川正在快速退縮,封存于冰內(nèi)的汞會隨著冰川融水進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng),對人類健康構(gòu)成潛在風(fēng)險。然而,目前關(guān)于冰川徑流中汞排放的研究較少,冰川消融過程中汞的輸出機(jī)制尚不清楚。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈科學(xué)與凍土工程重點(diǎn)實(shí)驗室科研團(tuán)隊,聯(lián)合中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、浙江師范大學(xué)、云南大學(xué)等多家單位,依托云南麗江玉龍雪山冰凍圈與可持續(xù)發(fā)展國家野外科學(xué)觀測研究站“一站四區(qū)”觀測網(wǎng),在梅里雪山明永河流域開展了為期一年的日尺度觀測,剖析冰川徑流中總汞濃度的變化規(guī)律及控制因素,量化汞的輸入通量,并評估明永河流域以及整個青藏高原冰川徑流中總汞的輸出通量。
青藏高原東南部梅里雪山明永河流域及采樣點(diǎn)示意圖
研究發(fā)現(xiàn),季風(fēng)期冰川徑流中總汞濃度高于非季風(fēng)期。季風(fēng)期冰川徑流中的總汞濃度與總懸浮顆粒物(TSP)、溶解有機(jī)碳(DOC)和溶解無機(jī)碳(DIC)呈現(xiàn)顯著正相關(guān)(p < 0.001),非季風(fēng)期徑流中的總汞與TSP、流量、溫度和降水量顯著正相關(guān)(p < 0.001),與DIC呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系(p < 0.01),表明冰川徑流中總汞濃度受到氣象、水文過程和其它環(huán)境因子的共同影響。
梅里雪山明永河流域不同水體中總汞濃度隨時間的變化
明永河流域總汞輸入通量為343.8克/年,冰雪融水、大氣降水和地下水分別貢獻(xiàn)了2.4%、76.9%和20.7%。冰川主要通過以下兩種途徑影響徑流中的汞,一是冰川消融過程釋放被封存在冰中的歷史汞;二是消融期冰下侵蝕加劇,冰下水-巖相互作用是冰川徑流中汞的重要來源之一。明永河流域冰川徑流總汞輸出通量為211.0克/年,表明該流域為汞匯。據(jù)估計,青藏高原冰川徑流中總汞輸出通量約947.7千克/年。本研究證實(shí),青藏高原冰川消融對區(qū)域水生生態(tài)系統(tǒng)中汞循環(huán)的影響不容忽視。
明永河流域汞輸入與輸出的概念模型圖