中国与南向周边国家大气汞区域传输过程

In this study, China and neighbouring countries in the south direction are selected as research area, and gaseous elemental mercury, reactive gaseous mercury and particulate-bound mercury are selected as research objectives. Regional transport of mercury between China and neighbouring countries is studied. The regional mercury emission inventory will be updated and improved. Regional monitoring data for air and other mediums will be obtained through active and passive samplings. Chemical reactive parameters will be gained through lab simulation and field verification for the key processes of mercury speciation transformation. Based on the studies above, key mercury speciation transformation processes and GEOS-Chem-Hg transport model will be jointly applied to simulate the large scale atmospheric mercury source-receptor relations between major geographical regions in the study area. North China – Japan/Korea and Qinghai Tibet Plateau – India/Nepal will be selected as two pilot areas to carry out mercury transport route and source apportionment studies at medium scale. Hybrid Inverse Model will also be used to carry out this study, in order to identify the regional transport mechanism. Results from this study could help to understand the transport and fate of different speciations of mercury, reduce the health risk, and provide assistances to the control strategy of mercury emission.

以中国及南向周边国家为研究区域，以三种形态大气汞（GEM、RGM、PBM）为研究对象，开展大气汞区域传输过程研究。具体包括：改进和细化重点区域的汞排放清单，通过主动和被动采样等监测手段获得区域大气和其他介质中汞的详细信息；通过对大气汞形态转化关键过程的实验室模拟和野外验证，获得汞化学反应参数；在此基础上，将汞形态转化关键过程与GEOS-Chem-Hg传输模型进行耦合，开展研究区内主要地理区域之间的大尺度大气汞源汇关系研究，并以中国华北－日/韩、中国青藏高原－印度/尼泊尔两个典型区为例，应用混合反演模型方法，开展中尺度区域汞迁移路径模拟和溯源研究，以此从不同角度、不同尺度揭示研究区大气汞的区域传输机制。本研究成果有助于在不同形态大气汞区域传输的科学认识和研究方法等方面形成突破，相关研究成果也可为分析汞的归趋，识别人群健康风险，提出控制策略，推动国际履约进程提供帮助。

以中国及南向周边国家为研究区域，针对三种形态大气汞开展大气汞区域传输过程研究。改进和细化重点区域的汞排放清单，通过主动和被动采样等监测手段获得区域大气和其他介质中汞的详细信息；通过对大气汞形态转化关键过程的实验室模拟和野外验证，获得汞化学反应参数。将汞形态转化关键过程与传输模型进行耦合，开展研究区内主要地理区域之间的大尺度大气汞源汇关系研究，并选择典型区域，开展中尺度区域汞迁移路径模拟和溯源研究，以此揭示研究区大气汞的区域传输机制。项目组还补充考虑了河流传输与大气传输的共同作用以及商品贸易等传输方式的跨境影响。截止目前，研究工作全面实现了设定的目标，一些方面超出了研究目标要求，取得了一系列创新成果，主要包括：（1）建立了中国西藏地区大气汞排放清单，识别了多种南亚-西藏地区的大气汞跨境传输机制；（2）定量识别了中国大气汞排放对区域大气汞沉降及人群健康风险的影响，阐明了中国与周边地区，乃至全球的大气汞源汇关系的历史发展和未来趋势；（3）阐明了中国国内以及国际贸易对汞传输、沉降以及健康风险转移的影响；（4）基于生命周期特征，定量阐明了稻米汞全球生物迁移和人类甲基汞暴露的途径和主要机制；（5）综合识别了汞大气传输和陆海传输对周边海域的联合效应，建立了人为点源向河流排放汞清单，定量识别了陆海传输通量和机制以及大气和陆海传输联合作用下汞在周边海域的归趋特征，首次揭示了深渊海沟汞的埋藏机制。项目共发表标注论文60篇，其中英文SCI论文57篇，第一标注21篇，其中三篇第一标注文章发表于Nature Communications, Nature Geoscience和PNAS，引起广泛国际影响，Nature曾予以报道。本研究成果有助于在不同形态大气汞区域传输的科学认识和研究方法等方面形成突破，相关研究成果也可为分析汞的归趋，识别人群健康风险，提出控制策略，推动国际履约进程提供帮助。