（来源：生态修复网）

         该研究系统评估了中国河流汞输出通量的近期变化及其驱动因素。通过测量2021年至2022年间中国12条主要河流的水样，结合汞稳定同位素技术，揭示了河流汞的来源、通量变化趋势及其对近海生态系统的影响。研究发现，自2008年以来，中国河流总汞浓度下降了约97%，2021-2022年间河流向近海输出的总汞通量估计为45.1±12.1 兆克/年，相较于2016年的估算值下降了约46%。同位素源解析表明，土壤侵蚀、废水排放和大气降雨输入对河流汞的贡献比例分别约为51%、33%和16%。研究进一步指出，自2015年以来实施的水污染控制措施是导致河流汞输出量下降的主导因素，贡献率约为95%。这一发现强调了水污染控制在减少河流汞污染、降低近海生态系统汞风险方面的协同效益。

1 科学问题

         尽管中国近年来实施的污染控制措施减少了人为源向大气和水体的汞释放，但这些措施对河流汞输出的影响尚不明确。具体而言，以下科学问题亟待解答：

         中国主要河流中汞的浓度水平、时空分布特征及其主要来源（土壤侵蚀、废水排放、大气沉降）的相对贡献尚不清楚。

         在过去十年间，中国河流汞输出通量是否发生变化？其变化趋势如何？

         驱动河流汞输出通量变化的关键因素是什么？是大气污染控制、水污染控制还是其他自然因素（如径流量变化）？

         河流汞输入对中国东部沿海及近海沉积物中汞的贡献比例是多少？

2 研究方案

         样品采集： 于2021-2022年期间，分冬季（2021年11-12月）、春季（2022年4-5月）和夏季（2022年8月）三个季节，采集了中国12条主要河流（包括长江、黄河、珠江等）的代表性断面水样。同时，采集了来自铅/锌冶炼、生活污水、燃煤锅炉等主要涉汞行业的13个市政和工业废水样品，以评估人为排放端元特征。

         样品处理与分析： 现场采用石英砂芯过滤系统分离颗粒态汞和溶解态汞。颗粒态汞和溶解态汞分别经高温热解和预富集处理后，采用冷原子荧光光谱法测定浓度。利用多接收器电感耦合等离子体质谱仪测定汞同位素组成，包括质量分馏和质量独立分馏。

         源解析模型： 基于颗粒态汞的奇数汞同位素非质量分馏和偶数汞同位素非质量分馏特征，构建三元混合模型（土壤侵蚀、废水排放、大气降雨输入），定量解析河流汞的来源贡献。

         通量估算与趋势分析： 结合各河流的月均悬沙通量、淡水径流量及本研究测得的汞浓度，计算河流向近海的年输出通量。通过文献调研，系统收集并整合2008年以来的历史观测数据，分析河流汞浓度和输出通量的长期变化趋势。

         近海贡献评估： 利用河流颗粒态汞的汞同位素非质量分馏特征，结合已发表的近海及开阔大洋沉积物汞同位素数据，运用二元混合模型估算河流输入对中国东部近海（河口及大陆架）沉积物汞的贡献。

3 结论

         河流汞浓度与形态： 2021-2022年间，12条主要河流总汞平均浓度为6.69 ± 4.74 纳克/升，显著低于2008年以来的历史观测值（约下降97%）。颗粒态汞是河流总汞的主要存在形式，平均占87%，表明悬移质颗粒物是河流汞输出的关键载体。

         汞同位素特征与来源： 河流颗粒态汞的汞同位素非质量分馏值（中位值：Δ199Hg=-0.02‰, Δ200Hg=0.01‰）接近零，而溶解态汞则呈现略正的Δ199Hg (中位值：0.16‰)。基于汞同位素非质量分馏的混合模型结果显示，土壤侵蚀是河流汞的最大来源（约51%），其次为废水排放（约33%），大气降雨直接输入贡献约16%。

         输出通量下降及驱动因素： 2021-2022年中国河流向近海的总汞输出通量估算为45.1±12.1 兆克/年，其中颗粒态汞贡献约97%（约43.9 兆克/年）。与2016年的估算值（约84 兆克/年）相比，下降了约46%。结合源解析结果和大气汞观测数据，研究估算出2016至2022年间，废水来源的汞通量从约52 兆克/年大幅降至约15 兆克/年，而降雨来源的汞通量仅从约9 兆克/年降至约7 兆克/年。这表明，水污染控制措施的实施贡献了河流汞输出总下降量的约95%。

         对近海的贡献： 基于汞同位素非质量分馏的混合模型估算，河流输入贡献了东亚地区河口沉积物汞的约67±12%，以及大陆架沉积物汞的约45±12%。这一结果证实了河流输入是近岸生态系统汞的主要来源，其减少将直接有利于缓解近海汞污染。

不足与展望

         端元数据局限： 本研究用于源解析的土壤、大气降雨等端元汞同位素数据多来自中国西南地区，未来需在全国范围内开展更系统的观测，以更精确地约束不同区域端元的同位素特征。

         生物效应评估缺失： 虽然河流汞输出量下降，但尚不清楚这是否直接导致鱼类等水产品中甲基汞含量的快速下降。未来需结合野外观测与模型模拟，综合考虑气候变化与污染控制措施的交互作用，探究复杂水生生态系统中甲基汞的动态变化及其对水产品安全的影响。

         模型应用拓展： 本研究获得的高质量河流汞同位素数据，可为地球系统汞同位素模型及古环境记录研究提供关键参数，有助于深入理解现代及历史时期海洋汞循环中河流输入的作用。

文章来源：生态环境科学