利用汞同位素组成示踪汞污染来源.pdfVIP

水稻汞污染来源的汞同位素示踪  齐孟文  中国农业大学  1.基本原理 196 198 199 汞在自然界有7 种稳定同位素，分别是 Hg(0.15%)、 Hg(10.02%)、 Hg(16.84%)、200 201 202 204 Hg(23.13%)、 Hg(13.22%)、 Hg(29.80%)和 Hg(6.85%)。汞 同位素的质量差异跨度较大（196-204amu），在自然界除存在质量依赖性分馏过 x x 196 - 204∋ 程（MDF），分馏效应用δ Hg ( )描述，奇核同位素还存在非质量依 x 赖性分馏（MIF），分馏效应Δ Hg 描述，具体表示为 201 201 202 HgΔδ- ≈ Hgδ 0.7520（ × ） 199 199 202 HgΔ-δ ≈ Hg δ0 2520（ 。× ） 因此，可以汞同位素组成用2维坐标系视图标识汞污染的来源。 图.汞来源区分的2元视图。图片来自Brad Bessinger, Ph.D. 2.应用举例 甲基汞是汞的极毒形态，其主要在淹水条件下形成，而水稻是唯一的淹水 作物，研究水稻中的来源，可有针对性的制定汞污染防治措施。 图.甲基汞形成过程示意图。图片来自Brad Bessinger, Ph.D.  水稻组织中汞一则可由根吸收自土壤，二则可由茎叶吸收自空气，近地处空 气中汞来自土水的蒸发，其光化学反应过程中，奇核因核体积效应或磁同位素效 应，发生非质量依赖分馏，致使土壤的 x 与空气的 x 显著不同，而 Δ Hg soil Δ Hg atm 水稻代谢并不引起Hg的分馏,因此组织中的汞由二端源的相对贡献决定，且由下 述方程表示。 201 199 199 Hg f Hg Δ1 - f Δ+Hg Δ （ ） tissue A atm A soil 199 199 Δ Hg −Δ Hg f %（ ） tissue soil ×100 A 199 199 Hg -Δ Hgatm Δ soil