会议报道‖第十八期地球化学空中会议
2020年8月23日上午10:00,由中国矿物岩石地球化学学会青年工作委员会参与主办的第十八期地球化学空中会议室如期举行。本次会议的主题是“汞”,主讲人是中国科学院地球化学研究所的李平研究员和天津大学的孙若愚副教授,主持人是中国科学院地球化学研究所的樊海峰研究员和南京大学的李伟教授。
李平研究员报告的题目是“汞同位素在环境研究中的应用”。他首先就汞的研究背景进行了详细说明。汞是毒性最强的重金属元素之一,可随着大气进行远距离传输,并通过干湿沉降进入水体,最终以甲基汞的形态在生物中积累放大,造成环境健康危害。虽然前人认为水产品是人类甲基汞暴露的主要来源,但近年来我国学者发现我国鱼汞含量较低,汞污染地区食用大米是人群甲基汞暴露的主要途径。随着质谱技术的发展,汞同位素技术的兴起为汞在环境中的迁移转化及来源解析提供了有效的研究方法。李平研究员还介绍了汞的七种稳定同位素及其质量分馏(MDF)和非质量分馏(MIF)等。
最后李平研究员详细介绍了目前汞同位素在环境领域中的应用。汞同位素可以用于沉积物或土壤中汞来源的示踪,提出万山地区土壤中高含量的汞主要是来自冶炼废渣向大气释放汞后再沉降导致,因此对大气汞的控制是减少汞污染的有效手段。同时,汞同位素在稻田系统研究中也有着广泛的应用,基于大气汞同位素和水稻叶片中的汞同位素信号特征及二元混合模型,可以定量识别水稻植株大气和土壤汞的来源。最后介绍了针对不同形态汞同位素的研究,形态同位素分析可以有效揭示水稻在生长过程中不同形态汞的迁移转化,且通过无机汞的MIF信号,可以准确计算出大气对大米无机汞的贡献。利用鱼体、大米及人群的甲基汞同位素特征,同样示踪人群甲基汞暴露来源。因此,李平研究员认为针对不同形态汞同位素的研究能够帮助我们更有效的理解汞在自然界中的循环过程,并针对汞污染提出相应的解决方针。
孙若愚副教授报告的主题是“深海甲基汞的来源之谜”。孙老师首先就汞的污染危害性进行了简单介绍,然后就近年来有关汞在全球尺度生物化学循环研究进展进行了详细的报告。他指出,以往针对汞循环研究依赖含量和形态,因此在来源上难以溯源和定量,且在过程上难以追踪传输与转化。而基于汞同位素独特的三维分馏模式能够全链条追踪汞循环,包括汞的来源、排放、迁移转化、沉降和富集。他从同位素视角研究汞循环过程提供了框架,为全球汞循环提供了独立的检验。
孙老师主要介绍了深海甲基汞的来源解析问题。前人研究发现,表层海水由于光致去甲基化作用导致表层海洋生物甲基汞富集系数处于较低水平,而随着海水深度的增加,生物体内甲基汞富集系数逐渐提升。基于此,他提出了两个假设:假设1——深海系统能够产生甲基汞;假设2——甲基汞来自于上层海洋(0-1000m)传输。他们的研究表明,海洋表层生物的MIF信号与海沟生物处于同一水平,且Δ199Hg/Δ201Hg一致。基于汞同位素对光化学过程的敏感性,最深海洋马里亚纳海沟(7-10km)生物的甲基汞可能来自于上层海洋。另外,甲基汞MDF在表层和深海的差异是由于下沉过程去甲基化产生的。最有趣的是,海洋生物体内发现了无机汞和甲基汞具有相似的汞同位素组成,这可能是由于深海生物体内的去甲基化过程导致。这种独特的解毒机制需要进行更深入的研究探讨。
两位老师的报告内容丰富、图文并茂,讲解过程清晰明了,讲解后大家对汞同位素研究也产生了浓厚的兴趣,许多老师和同学对相关研究提出了自己的问题和看法,两位老师对提问的老师和同学一一作答。经过近两个小时的讲解和问答,会议圆满结束。
(青工委供稿)