森林土壤汞排放通量的现场测试

发布时间：2020-07-20 16:25

【摘要】：汞是唯一在常温下呈液态的金属，因其具有较强的毒性和长距离传输的能力，近半个世纪以来，在国际上关注度日渐提升。与人为源相比，国内外针对自然源的排放特征及机理研究较少，特别是国内针对森林土壤汞排放的研究十分薄弱。 本研究选取重庆铁山坪马尾松林和湖南株洲铅锌冶炼厂附近针阔混交林下的土壤开展现场原位监测，以探究在较高大气汞浓度条件下森林土壤汞排放通量的特征。应用动态通量箱与汞分析仪联用方法，于2012年9月~2014年3月间分别对两个地区森林土壤开展了4个季度的现场观测，并考察了辐射强度、空气温湿度、土壤温湿度、降雨、表层枯落物以及大气汞浓度等对土壤汞排放通量的影响。 结果表明，两个地区的土壤汞排放通量均存在明显的季节差异。重庆铁山坪马尾松林土壤夏季汞排放量为35.3ng·(m2·d)-1，其他季节均较低，甚至在冬春两季土壤转为大气汞汇；而湖南株洲针阔混交林土壤春、秋和冬三季平均汞排放量为490ng·(m2·d)-1，远高于夏季排放量[13.7ng·(m2·d)-1]。差异的产生与两个地区不同季节大气汞浓度的变化趋势迥异有关，因壤中气与大气间汞浓度的梯度差是土壤排汞的重要驱动力，土壤汞排放通量同大气汞浓度呈显著的负相关。重庆马尾松林大气汞浓度仅在夏季能长时间保持在平衡点（5.61ng·m-3）以下，导致其他季节土壤汞排放通量维持在较低水平；而湖南针阔混交林的大气汞浓度在春、秋和冬三季保持在平衡点（17.3ng·m-3）以下，仅在夏季大气汞浓度升高到平衡点附近。 除大气汞浓度外，辐射强度因其可激发Hg2+的光致还原反应成为影响土壤汞排放通量的另一关键因素；由于林冠降低了到达地表的辐射强度，森林土壤的汞排放通量往往低于开阔地。土壤温度和空气温度同样与汞排放通量正相关。降雨对壤中气的排挤作用和土壤湿度的增加，均会导致土壤汞排放通量上升，但空气湿度对土壤汞排放通量的影响具有一定的偶然性。表层枯落物因富含有机质，对汞的吸附能力强，能显著降低土壤的汞排放。 初步估算，重庆铁山坪马尾松林土壤的汞排放量为2.65μg·(m2·a)-1，较高的大气汞浓度是该值低于较清洁地区同类森林的重要原因；湖南株洲针阔混交林土壤的汞排放量尽管高达133μg·(m2·a)-1，但受制于该地区较高的大气汞浓度，同样低于我国一些土壤含汞量更高的汞矿区。总之，我国大气汞污染较重地区的森林土壤汞排放具有不同于其他地区的显著特征，还需进一步加以研究。
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X144
【图文】：

研究区测试点示意图

图 2 . 2 重 庆 铁 山 坪 马 尾 松 林 汞 排 放 通 量 现 场 测 试 图通量 箱 的制 作 究 所 用通 量 箱 为国 际 上 的 最新 设 计 [3 6 ]（图 2. 3） ， 由 聚碳 酸 酯 材

重庆铁山坪土壤汞排放通量夜晚变化图

【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 王书肖;刘敏;蒋靖坤;郝吉明;吴烨;David G.Streets;;中国非燃煤大气汞排放量估算[J];环境科学;2006年12期

2 段雷;周益;杨永森;赵大为;张冬保;;酸化及化学修复剂对森林土壤有机物淋溶的影响[J];环境科学;2008年02期

3 冯新斌;仇广乐;付学吾;何天容;李平;王少锋;;环境汞污染[J];化学进展;2009年Z1期

4 陈影;邵玉芳;;汞污染及人体负荷研究进展[J];环境化学;2012年12期

5 冯新斌;陈玖斌;付学吾;胡海燕;李平;仇广乐;闫海鱼;尹润生;张华;朱伟;;汞的环境地球化学研究进展[J];矿物岩石地球化学通报;2013年05期

6 马明;王定勇;申源源;孙荣国;黄礼昕;;中亚热带针阔混交林土壤-大气界面释汞通量研究[J];环境科学;2014年01期

7 冯新斌;付学吾;SOMMAR Jonas;LIN Jerry;商立海;仇广乐;;地表自然过程排汞研究进展及展望[J];生态学杂志;2011年05期

8 阮晓东;;汞排放:大气治理下一站[J];新经济导刊;2013年10期

相关会议论文 前1条

1 王书肖;刘芳;林海;;大气汞污染与人类健康研究进展[A];Proceedings of Conference on Environmental Pollution and Public Health（CEPPH 2012）[C];2012年

本文编号：2763674