地球化学研究所汞同位素示踪研究取得新进展

近期，中科院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室冯新斌研究员带领研究团队在利用汞同位素示踪汞污染源研究方面取得新进展，为准确解析和评估环境流域中污染物的来源提供了有力的技术手段和理论依据。汞是环境中毒性最强的重金属之一。环境汞污染问题一直是世界各国关注的焦点和热点。作为中国经济发达和城镇化建设最为典型的区域之一，珠江三角洲东江流域汞污染日益严重。准确分析环境流域中汞的来源和归趋问题不仅是目前研究汞的环境生物地球化学过程的难点，而且对评估和治理环境流域中汞污染具有重要意义。稳定同位素示踪是地球化学研究中的重要内容和技术。目前，国际上初步建立的汞同位素体系已明确汞同位素可以作为汞污染源和生物地球化学反应及其发生程度的示踪剂。

冯新斌研究员带领研究团队利用地化所矿床地球化学国家重点实验室的多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）建立了一套精准的测定样品中汞同位素的方法，同时利用此项技术对东江流域沉积物汞同位素特征进行了深入的研究。研究结果表明，东江沉积物中不同生态单元的汞污染程度和汞同位素特征差异显著。通过深入分析和合理推断，结合沉积物中汞质量分馏和非质量分馏明显特征（图1）建立流域汞污染源（自然源，生活源和工业源）三元混合模型，并采用东江流域各生态单元沉积物汞含量进行模型检验，明确证明不同来源的汞具有不同的汞同位素比值（图2）。因此，汞同位素技术可以有效用于示踪和量化沉积物中不同来源的汞。

相关研究成果已分别在地球化学和环境科学领域的国际杂志《Chemical Geology》(2011,287:81-89) 、《Chinese Journal of analytical chemistry》(2010, 38(7):929-934)、《Applied Geochemistry》(2010, 25:1467-1477) 等期刊上发表。冯新斌研究员带领的有害污染物研究课题组仍在进一步探索汞同位素技术在环境科学和地球化学领域的应用与发展。

　　　　　　　　　　 图1. 东江沉积物中不同生态单元的汞同位素特征（δ²⁰²Hg vs Δ¹⁹⁹Hg)

　　　　　　　　　　　　　　 图2. 东江沉积物中不同汞来源的贡献比例

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（环境室 刘金铃 供稿）