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青果期刊 | 天津大学:揭示大气汞同位素的跨圈层传输示踪与未来演变

青果期刊 | 天津大学:揭示大气汞同位素的跨圈层传输示踪与未来演变 青研之家
2025-12-10
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导读:天津大学博士生张超、孙若愚教授等近期发表标题为《大气汞稳定同位素:汞循环追踪和未来趋势预测进展》的文章。




研究概要:
    汞(Hg)是一种具有全球影响的持久性污染物,对生态环境和人类健康构成严重威胁。大气不仅是汞实现长距离跨区域传输的主要载体,同时也是汞同位素发生分馏,特别是非质量分馏(MIF)的主要场所。这也使得汞-MIF成为氧-、硫-MIF之后示踪大气过程最具潜力的指标。该研究梳理了大气气态元素汞(GEM)及颗粒态与降水中活性汞(Hg(II))采样技术的最新进展,汇编了涵盖全球陆地背景区、城市工业区、极地及海洋边界层等多环境条件的大气汞同位素数据集。

    研究表明:大气汞同位素不仅能够用于解析当今和历史的汞循环,更可作为评估未来气候变化情景下汞循环响应及减排政策成效的重要示踪工具。模拟结果表明,在以绿色转型为特征的低排放情景(SSP1–2.6)下,大气汞的 MDF(δ²⁰²Hg) 和 odd-MIF(Δ¹¹⁹Hg) 值随时间变化呈现出比高排放情景(SSP5–8.5)更为显著的上升趋势,这一演变特征揭示了未来大气汞循环驱动机制的根本性转变。在《水俣公约》的全球治理框架下,汞同位素为区分真实减排效果与气候波动、遗留汞库扰动等因素引起的汞浓度变化提供了新的技术路径。围绕未来气候变化情景下大气汞同位素的演变与示踪,论文提出了加强关键区域长期观测、拓展多介质同位素协同约束、深化建模和观测一体化的研究方向,为将汞同位素应用于大气科学研究及政策评估提供了基于机制理解与模拟预测的科学框架。


不同大气汞物种的同位素变化概述


SSP1–2.6和SSP5–8.5情景下大气汞同位素组成的未来演变趋势




核心PI




孙若愚

天津大学
地球系统科学学院

简介:
孙若愚,天津大学地球系统科学学院英才教授,博士生导师。2014年毕业于法国科学院图卢兹地球环境研究所获博士学位,随后去往加拿大特伦特大学化学院作博士后研究,2016年来到天津大学地球系统科学学院任职任教,聘伟副教授,2021年聘为教授,2024年去往澳大利亚国立大学担任高级访问学者。曾获天津大学北洋青年学者、天津大学沈志康奖教金、候德封青年科学家奖等荣誉。 

研究及招生方向:

1、海洋金属元素循环与模拟

2、同位素分馏/循环模型

3、元素(汞)环境地球化学

4、金属稳定同位素地球化学


主要科研项目:

1、2023/01~2027/12,中元古代地球系统演变和化石能源形成,科技部重点研发计划;

2、2021.01~2023.12,汞同位素地球化学,中组部人才项目;

3、2022.01~2025.12,深海极端生态系统动物群中甲基汞来源的同位素示踪研究,国家自然科学基金面上项目,国家基金委;

4、2018.01~2021.12,地下煤火汞排放对区域大气-土壤-水体生态环境影响的同位素示踪研究,国家自然科学基金面上项目,国家基金委;

5、2018.01~2020.12,基于同位素技术的大气颗粒物来源解析方法研究与应用,国家重点研发计划“大气污染成因与控制技术研究”重点专项,国家科技部;


文章信息:


上述研究成果发表于国际权威期刊《Earth-Science Reviews。天津大学地球系统科学学院博士生张超为文章第一作者,孙若愚教授为文章通讯作者。该成果得到国家自然科学基金项目 (42421003, 42373011, 42173011) 和天津市自然科学基金项目(23JCJQJC00280)的资助和支持。


论文发表:

Chao Zhang, Ruoyu Sun*. Atmospheric mercury stable isotopes: Advances in mercury cycle tracing and projections of future trends. Earth Sci. Rev..


点击文末“阅读原文”可查看相关原文。














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【声明】内容源于网络
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