第七届青年地学论坛

汞（Hg）稳定同位素分析已成为识别汞源和了解生物地球化学过程的有力工具。本研究基于GEOS-Chem模型开发了大气汞同位素的数值模式，该模式耦合了排放源（包括人为源与自然源）和同位素分馏过程，揭示了全球尺度上的大气汞同位素分布特征。结果表明，全球表层大气中的气态总汞（TGM）汞同位素组成存在明显的区域性特征。与现有的观测相比，模拟的δ²⁰²Hg较偏负，而Δ¹⁹⁹Hg(或Δ²⁰¹Hg)和Δ²⁰⁰Hg的结果与观测接近。南北半球间大气汞同位素组成的差异主要受到源排放的影响，北半球主要来自人为源，南半球主要来自海洋源。模式中偏负的δ²⁰²Hg可能是由植被吸收过程和其他氧化剂（如OH和O3）的氧化过程不完善造成的。人为源和大气化学过程主导了中国地区大气中的汞浓度和MDF组成，而大气汞的MIF（包括odd-MIF和even-MIF）与土壤的释放显著相关。在热带区域，TGM中较高的odd-MIF的是由于自由基氧化剂（如NO和OH等）促进第二阶段氧化过程引起的。大气汞中的odd-MIF分馏同时受到氧化和还原过程的影响，但Hg(Ⅱ)的还原作用占主导。大气汞同位素的MDF对Br的氧化过程最敏感，odd-MIF对颗粒态汞（HgP）的还原过程最敏感。该模型为研究全球汞循环提供了新的思路；同时，由于观测数据的缺乏和分馏机制的不确定性，该模式仍需要不断地改进与完善。

 

大气汞；汞同位素；模型；分馏