严春梅，梁 英，黄 力，莫德清，高 清，余 俊

（1.桂林电子科技大学 生命与环境科学学院，广西 桂林 541004；2.桂林电子科技大学 法学院，广西 桂林 541004）

汞是环境中毒性最强的重金属元素之一，极易挥发，可在全球范围内迁移转化，是科学界的研究热点［1］。大气汞的主要形态为气态单质汞、活性气汞和颗粒态汞［2］，它是汞的生物地球化学循环的一部分，与人们的生活和健康息息相关。桂林市是世界著名的风景游览城市和历史文化名城，享有“山水甲天下”之美誉，但有关桂林市大气汞的研究鲜有报道。为此，通过实验测定桂林各监测站点大气汞的浓度，考察桂林市大气汞的空间分布；同时以典型采样点为对象，研究大气汞的日变化趋势及季节特征，据此解析桂林市区大气汞污染的主要来源，为桂林市环境保护和治理提供参考依据，同时为汞的生物地球化学循环提供基础数据。

1 实验部分

1.1 研究区域及采样站点

桂林市地处广西壮族自治区东北部，地理坐标为北纬25°27.53′，东经110°28.10′，平均海拔150m，属于典型的岩溶地貌。桂林市主要以微电子、橡胶、医药为支柱产业［3］，是全国重点旅游城市，市区人口为60万左右。根据大气监测布点原则，参照桂林市环境监测站大气监测布点位置，从北至南设置如图1所示的4个采样点，即甲天下广场、中心广场、第八中学、桂林电子科技大学花江校区（以下简称桂电花江校区）。其中：甲天下广场紧靠桂林市高新技术开发区；中心广场为市中心位置，是居民区和商业区混杂区，人口密度大；第八中学位于工业比较密集的南部区域；桂电花江校区远离市区，设为对照点。

图1 采样点分布Fig.1 Sampling stations

1.2 样品采集及测定

样品的采集与测定参照文献［4］中大气总汞的测定方法，采用金柱富集法采样大气中汞，之后将金柱在500℃以上高温进行热解析，捕集的气态汞以汞蒸气的形式进行原子荧光法测定，采样流速为0.50 L／min，采集的大气体积为15～30L。采样的同时记录采样日期、时间、气温和天气情况。

2 结果与分析

2.1 桂林市市区大气汞的空间分布

各采样点大气汞的浓度测定结果如图2所示。由图2可知，2013年5月23日（代表夏季）各采样点大气汞浓度为7.80～11.18ng／m3，明显高于2013年4月16日（代表春季）的浓度3.42～5.50ng／m3；同一采样时间，各采样点大气汞的浓度无明显差异，说明桂林市人口密集区、商业繁荣区和工业区大气汞浓度与对照点的大气汞浓度无明显差异。近年报道：北京大气汞浓度为6.20～16.70ng／m3［5］，重庆为8.50ng／m3［5］，长 春 为18.40ng／m3［5］，广 州 为5.40 ng／m3［5］，贵阳为9.72±10.20ng／m3［6］，厦门为11.04ng／m3［7］，南京主城区为0.40～98.20ng／m3［8］，我国台湾中部为6.14±3.91ng／m3［9］，美国密西西比为1.54±0.32ng／m3［10］。桂林市大气汞的春季平均浓度为4.76±0.94ng／m3，夏季平均浓度为9.40±1.41ng／m3，明显高于美国的密西西比，与中国其他城市（除南京、长春外）处于同一水平。尽管各个城市工业布局、经济水平各有差异，但大气汞浓度处于同一水平，进一步说明大气汞的大气迁移性很强。

图2 各采样点的大气汞浓度Fig.2 The concentration of atmospheric mercury in the different sampling stations

2.2 大气汞浓度的日变化规律

为了研究桂林市大气汞的日变化规律，选择桂电花江校区为研究对象，在不同天气情况下，如晴天、多云间阴天和雨天，测定一天中不同时间段的大气汞浓度，结果如图3所示。从图3可看出，晴天大气汞的浓度为0.28～9.24ng／m3，日平均浓度为4.58ng／m3；多云间阴天大气汞浓度为1.03～4.17ng／m3，日平均浓度为2.50ng／m3；雨天大气汞浓度为1.85～5.30 ng／m3，日平均浓度为3.31ng／m3。不同天气状况下，日平均浓度稍有差异，但一天中变化趋势基本相似，即大气汞的浓度在早晨最低，然后逐渐上升，于中午或午后达到最高点，之后又呈现缓慢下降趋势。

2.3 不同天气大气汞浓度

从2013年4月18日至5月23日在桂电花江校区定点进行采样，分析不同天气大气汞浓度的变化情况，采样时间均为中午12：00至14：00，数据如表1所示。从表1可看出，大气汞的浓度范围为4.36～12.62 ng／m3，平均值为7.47ng／m3。为了进一步探讨大气汞浓度的变化规律和来源，将表1中的数据按天气情况进行分类，晴天的汞浓度平均值为10.14±2.10 ng／m3，多云间阴天的汞浓度平均值为5.62±0.82ng／m3，雨天的汞浓度平均值为7.71±0.96ng／m3。因此，大气汞浓度晴天为最高，雨天次之，多云间阴天最低。

图3 花红校区大气汞浓度的日变化曲线Fig.3 The daily variation curve of atmospheric mercury in Huajiang Campus

3 结束语

通过金柱捕集－原子荧光方法对桂林市区大气汞浓度进行了采样测定，实验结果表明：

1）桂林市区大气汞的空间分布无显著特征，各个采样点的大气汞浓度处于同一水平，没有特别突出的高浓度点。根据季节的不同，各个采样点的大气汞浓度夏季明显高于春季。

2）大气汞的浓度晴天时最高，雨天次之，多云间阴天最低。而在不同的天气情况下，大气汞的浓度有相同的趋势：早晨偏低，然后呈逐渐上升的趋势，于中午或午后达到一天中最高点，之后又呈缓慢下降趋势。影响大气汞浓度的主要因素为天气状况。

表1 桂电花江校区的大气汞浓度Tab.1 The atmospheric mercury concentration in Huajian campus

［1］Lin Yan，Vogt R，Larssen T.Environmental mercury in China：a review［J］.Environmental Toxicology and Chemistry，2012，31（11）：2431－2444.

［2］Fu Xuewu，Feng Xinbin，Sommar J，et al.A review of studies on atmospheric mercury in China［J］.Science of the Total Environment，2012，421／422：73－81.

［3］潘建民，黄进.论桂林发展休闲度假旅游的战略选择［J］.桂林旅游高等专科学校学报，2003，14（6）：5－9.

［4］陈进生.海水脱硫电站燃煤过程中汞的形态转化与排放特性研究［D］.厦门：厦门大学，2007：28－29.

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［6］Fu Xuewu，Feng Xinbin，Qiu Guangle，et al.Speciated atmospheric mercury and its potential source in Guiyang，China［J］.Atmospheric Environment，2011，45（21）：4205－4207.

［7］李红英，罗津晶，李金兰.厦门市秋冬季节大气汞污染调查［J］.环境科学与管理，2009，34（9）：48－52.

［8］姚珺，曹璐璐.南京市主城区大气汞情况分析［J］.中国高新技术企业，2010（25）：102－103.

［9］Huang Jiaoyan，Liu Chia－kuan，Huang Ci－song，et al.Atmospheric mercury pollution at an urban site in central Taiwan：mercury emission sources at ground level［J］.Chemosphere，2012，87（5）：579－585.

［10］Jiang Yi，Cizdziel J V，Lu Duanjun，et al.Temporal patterns of atmospheric mercury species in northern Mississippi during 2011－2012：influence of sudden population swings［J］.Chemosphere，2013，93（9）：1694－1700.