全球表层土壤汞的空间散布与驱动机制研讨获得发展

土壤是全球最大的汞库，全球表层土壤汞的浓度与空间散布是当时研讨全球汞生物地球化学循环的根底。但是，当时关于全球土壤汞累积进程、库存及空间散布方面的知道存在较大的不确定性。我国科学院地球化学研讨所环境地球化学国家重点实验室研讨员冯新斌领导的研讨团队，在环境科学范畴期刊Environmental Science& Technology宣布了题为Climate and Vegetation As Primary Drivers for Global Mercury Storage in Surface Soil的研讨文章，重建了全球表层土壤（0-20 cm）汞空间散布格式，并提出了相应的驱动机制。

前人研讨标明，土壤汞与土壤有机质(SOC)、叶面积指数 (LAI)、植被净生产力(NPP)、人为源汞排放有着较好的计算相关联系。该研讨将上述影响因子归为三类：气候因子（降雨、温度与太阳辐射）、植被因子（LAI、NPP与SOC）、人为活动影响因子（人口散布与人为源汞排放），进一步经过整合我国与美国的地质查询数据，在大陆标准或全球标准解析这三类相关因子与土壤汞空间散布之间的彼此效果联系，并使用汞同位素示踪技能，解析了全球首要陆地生态系统中表层土壤汞的来历。

成果标明，土壤汞浓度的空间散布与气候因子的相关性最高，其次为植被因子，最低为人为活动影响因子。这标明气候与植被在大陆标准上能较好地指示表层土壤汞的空间散布。结构方程模型（SEM）剖析具体展现了气候因子、植被因子与人为活动因子对土壤汞浓度空间散布的影响联系。成果如图1所示，SEM模型标明气候因子对植被因子的直接影响效果为0.91，对人为活动影响因子的直接效果为0.63。汞同位素研讨进一步标明，与植被相关的大气零价汞的干沉降是表层土壤汞的首要来历。气候和植被散布格式是影响全球表层土壤汞空间散布的关键因素（图2）。

最终经过树立全球土壤汞浓度与气候因子、植被因子及人类活动影响效果的多种线性回归模型，重建了全球表层土壤汞的空间散布。模型成果标明，全球表层土壤中汞的储量为1088±379 Gg，其间32%散布在热带/亚热带森林地区，23%散布在温带/北方森林地区，28%散布在草地、草原及灌丛，7%散布在冻土带，10%散布在沙漠和干旱区灌丛（图3）。研讨最终指出，未来全球气候变化-植被格式改动-人类活动的影响效果或许根本上改动当时全球汞的生物地球化学循环形式。《水俣条约》的履行虽然能明显敏捷下降人为源汞的排放，但环境介质中的汞浓度因为气候-植被-人类活动的彼此反馈效果，或许并不随之马上下降。

图1. SEM 模型提醒土壤汞的空间散布与气候因子、植被因子及人类活动因子的相关联系及其之间的反馈效果

图2. 农田、森林、草地、泥炭地、苔原与西藏湿地中汞MIF特征

图3. 模型猜测的全球0-20cm表层土壤汞的空间散布特征，WWF生态系统分类中的汞库散布与全球不同区域的汞库散布特征

来历：我国科学院地球化学研讨所