慕士塔格冰芯中重金屬記錄與中亞現(xiàn)代人類(lèi)活動(dòng).pdf

1、冰芯是記錄大氣中重金屬變化的環(huán)境檔案之一，冰芯中的重金屬記錄了區(qū)域乃至半球規(guī)模人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地球大氣環(huán)境污染歷史、規(guī)模和趨勢(shì)、區(qū)域或全球氣候變化、特殊環(huán)境污染事件、自然活動(dòng)如火山等。雖然青藏高原分布大量的山地冰川，但有關(guān)雪冰中痕量重金屬方面研究數(shù)據(jù)很少。 本研究首次通過(guò)對(duì)青藏高原西部慕士塔格冰芯中Mn、Fe、Rb、Sr、Cs、Ba、Ni、Sb、Bi和U等重金屬記錄的研究，揭示了1955至2000年期間的與中國(guó)西部接壤的中亞國(guó)家人類(lèi)

2、活動(dòng)對(duì)大氣的污染。 在凈化條件下建立了對(duì)冰芯樣品的前處理方法，樣品中硝酸含量為1﹪為酸化樣品的最佳酸度；利用高分辨ICP-MS儀器建立了同時(shí)測(cè)定多種重金屬元素的方法，包括檢測(cè)限和測(cè)試精度，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)SRM．1640和SLRS-4對(duì)測(cè)試方法進(jìn)行質(zhì)量控制。 結(jié)果表明，慕士塔格冰芯中重金屬濃度在<1pg/g～／400ng/g之間，并且存在著較大的變化，濃度最大值是最小值的50～130倍。 通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)

3、e和Ba的濃度高于青藏高原南部雪冰中的相應(yīng)濃度，指示慕士塔格冰芯受到明顯的巖石和土壤粉塵的影響。慕士塔格冰芯中Fe、Mn、Rb、Sr和Ni的平均濃度分別為加拿大北極雪冰中的43倍、72倍、40、70和40倍；Sb的濃度分別為加拿大北極雪冰中的5倍、格陵蘭中部的12倍；Bi的平均濃度大約分別為歐洲的2倍、格陵蘭中部的3.5倍和南極CoatsLand的100倍，揭示了中亞區(qū)域大氣中重金屬的自然循環(huán)受到顯著的人類(lèi)活動(dòng)的擾動(dòng)。U的平均濃度分別是

4、歐洲的3倍、加拿大北極的65倍、格陵蘭中部的19倍和南極CoatsLand的520倍，可能說(shuō)明中亞豐富的鈾礦資源開(kāi)采和冶煉活動(dòng)對(duì)區(qū)域大氣的影響。在所測(cè)樣品中U濃度最高值出現(xiàn)在1959年，可能指示在這一時(shí)間左右發(fā)生在中亞的大氣層核試驗(yàn)。 冰芯中來(lái)自巖石和土壤粉塵的重金屬如Fe、Ba、Sr、Rb、Cs、Ni和Tl的濃度也在1990s之前呈波動(dòng)式的增加趨勢(shì)，與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)中亞植被覆蓋面積減小、干旱土壤面積擴(kuò)大，人類(lèi)活動(dòng)增加而導(dǎo)致的大量

5、地殼粉塵被抬升到大氣中有關(guān)。 與北極雪冰中Sb記錄的時(shí)間趨勢(shì)不同，慕士塔格冰芯中Sb的濃度在1960s中后期開(kāi)始到1990s初期呈現(xiàn)出波動(dòng)式的增加趨勢(shì)。通過(guò)比較研究，發(fā)現(xiàn)慕士塔格冰芯中Sb的濃度在研究時(shí)間段內(nèi)的變化與對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)吉爾吉斯坦Sb礦產(chǎn)量變化一致，而與中國(guó)的Sb礦產(chǎn)量變化趨勢(shì)不一致，揭示了吉爾吉斯斯坦Sb礦生產(chǎn)是慕士塔格冰芯中Sb的重要來(lái)源。Sb濃度在1990s年代的變化趨勢(shì)揭示了中亞吉爾吉斯坦和哈薩克斯坦煤炭燃燒是慕