近期，中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所馮新斌研究團隊基于前期建立的二價汞液相還原反應(yīng)裝置及汞同位素分析方法體系，選擇大氣中具有較高濃度和活性的典型含氧有機物草酸、苯醌、對二苯酚以及蒽醌-2,6-二磺酸鹽(AQDS)為研究對象，系統(tǒng)開展二價汞還原反應(yīng)動力學(xué)機制及其同位素分餾研究，并探究光照、pH值以及溶解氧對還原反應(yīng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在還原物過量的情況下，二價汞的紫外光解反應(yīng)遵循偽一級動力學(xué)，且在蒽醌-2,6-二磺酸鹽參與下的反應(yīng)速率高達10-3 s-1。在草酸參與下的還原反應(yīng)研究中，只有完全脫質(zhì)子形式(C2O42-)才有利于紫外光下二價汞的液相還原，推測該過程通過兩條獨立的途徑分解，并可通過汞的非質(zhì)量分餾異常區(qū)分。蒽醌-2,6-二磺酸鹽參與下的汞還原過程會產(chǎn)生較大的奇數(shù)汞同位素非質(zhì)量分餾，這一反應(yīng)具有與腐殖質(zhì)和HgII的光還原非常相似的動力學(xué)和同位素分餾特性。研究證實醌類物質(zhì)控制著富含有機質(zhì)的液相介質(zhì)中二價汞的還原過程，并有助于解釋大氣顆粒物中觀察到的偏正的奇數(shù)汞同位素非質(zhì)量分餾現(xiàn)象。
該研究提升對汞在大氣中的遷移轉(zhuǎn)化過程的認(rèn)識深度，為大氣汞同位素模型及大氣汞傳輸模型的建立提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表在Environmental Science & Technology上。研究得到國家自然科學(xué)基金等資助。
