中国科大等通过南海珊瑚骨骼研究揭示近代战争汞污染

近期，中国科学技术大学地空学院副教授刘羿与加拿大特伦特大学孙若愚合作，测量并记录了不同年份我国南海珊瑚骨骼中汞的含量，相关研究成果发表在Environmental Science & Technology 上。论文第一作者是孙若愚，通讯作者是刘羿。珊瑚碳酸钙骨骼在形成的过程中，海水中半径类似的汞离子能够取代钙离子，以类质同相的形式进入到珊瑚骨骼晶体中。研究者通过复杂的化学流程，从海南岛龙湾地区生长200年的珊瑚礁中分离出珊瑚骨骼中的“晶格结合态汞”，然后利用微量汞纯化、分析技术准确测得了不同年份珊瑚骨骼中“晶格结合态汞”的含量。他们发现，在过去200多年间，珊瑚中汞的含量出现多个短暂而明显的峰值：除了1980和1990年区域的峰值可能与中国南方沿海的工业化和城市化有关外，其余几个峰值与第一次鸦片战争、第二次鸦片战争、第二次世界大战等重要的战争在时间点和战争规模上非常吻合。他们通过查阅相关历史资料和文献发现，硝酸汞在19世纪初就开始大量应用到军火和炸药的生产中，海战时使用的弹药可能会向大气中排放大量的汞。在海洋和大气接触面上，海水可以通过“sea spray”作用，释放大量的卤素自由基，从而快速氧化大气中的汞，使其快速沉降到海洋中。沉降到海洋中的溶解态汞，进一步通过珊瑚的钙化作用进入到珊瑚的晶格中，从而留下了永久的印记。该研究成果吸引了国际媒体的关注，同期《科学》杂志ScienceNews用三页篇幅详细报道了该发现，并进行视频专访，还邀请了相关的科学家进行讨论。哈佛大学大气化学家Horowitz说：“该发现为研究历史时期大气汞的行为提供了新的视角，过去一直认为汞在大气中是一个长距离传输的元素，其大气滞留时间达到一年甚至更长的时间，而现在正考虑把这个时间修改到月的级别”。上述研究受到了国家重大科学计划和国家自然科学基金项目的资助。
来源: 中国科学技术大学
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