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地化所在亞熱帶森林沈降汞研究中取得進展

2020-07-30 地球化學研究所
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  森林生態系統是全球重要的汞彙,也是全球汞循環過程中活躍的關鍵地帶之一。從全球角度而言,森林生態系統能夠以凋落物的形式從大氣中轉移1000Mg-1200Mg的汞進入陸地生態系統,約占全球大氣汞儲庫的20%。凋落物中的汞進入森林土壤系統中之後的歸趨,一直以來存在諸多爭議。汞以凋落物中的形式進入土壤中後經曆的生物地球化學過程、不同生物地球化學過程決定凋落物中汞再還原過程的機制、凋落物中的汞重新回歸到大氣或被封存在土壤系統中的份額等問題對全面認識表生條件下的汞循環過程至關重要。 

  近期,中國科學院地球化學研究所冯新斌课题组通过示踪哀牢山常绿阔叶林森林中凋落物降解实验以及高分辨率的土壤剖面过程的汞同位素、碳同位素的变化,构建汞同位素质量平衡模型,定量揭示不同过程在不同历史时期沉降汞丢失过程的贡献份额:2年的凋落物降解過程中,微生物的還原過程和有機硫結合態汞的光致還原過程是造成沈降汞丟失的主要途徑,約60%-90%的汞丟失是由上述過程造成的;2年-20年的降解過程中,有機質的暗還原過程得到進一步的加強;20年-420年降解過程中,有機質的暗還原過程是汞還原過程的主導因素,約占汞丟失的2/3;經過420年的沈降後,沈降汞達到了一種相對老化的階段,幾乎不再參與表生條件下的汞的生物地球化學循環。 

  該研究提出了亞熱帶森林土壤存在汞的有機質暗還原的證據,並量化了該過程的重要性,有助于建立全球生態系統汞循環模型。相關成果發表在Environmental Science & Technology上,研究得到了國家自然科學基金、中科院战略性科技先導專項、王寬誠教育基金的資助。 

  論文链接 

沈降汞的累積以及多種生物地球化學過程對于汞丟失貢獻份額的定量解析 

打印 責任編輯:程博

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