第八届青年地学论坛

土壤是地球表层最大的汞(Hg)储库和再排放源之一。成土过程中Hg的累积和再活化直接影响Hg从陆地环境向水生环境和生物区系的转运，但目前这些过程仍缺乏相关研究。本文通过对湛江新生代玄武岩风化形成的砖红壤剖面土壤和基岩样品Hg浓度和同位素比值的研究，探讨了土壤成土过程中汞的来源、迁移和转化过程，同时评估了热带土壤对全球Hg循环的潜在影响。整个土壤剖面表现出明显负的质量分馏 (MDF, δ²⁰²Hg = −2.97‰ to −2.54‰) 和非质量分馏 (MIF, Δ¹⁹⁹Hg = −0.68‰ to −0.43‰)，δ²⁰²Hg从基岩向部分风化层(C层)明显正漂，Δ¹⁹⁹Hg整体沿剖面正漂。这些同位素特征表明，Hg主要来自大气Hg(0)，以凋落物（Hg_Litter）的形式输入，而来自基岩的地质源Hg（Hg_Geo）贡献有限(<15%)。Hg_Litter在土壤表面发生显著的光还原作用，同时被土壤有机质结合沿剖面向下淋溶转化，导致整个砖红壤剖面Δ¹⁹⁹Hg为负值。δ²⁰²Hg从基岩向弱风化母岩的正漂指示了基岩风化过程中Hg_Geo的大量损失，玄武岩中原生矿物的溶解作用可能对此负责。此外，δ²⁰²Hg在某些层位上与土壤pH值有较强的相关性，这可能是由于土壤表面的吸附作用造成Hg形态变化的过程中触发了同位素分馏，而吸附作用受土壤表面电荷性质和pH值的影响。综上，我们的研究结果为热带砖红壤剖面成土过程中Hg转运、转化和再活化的来源和机制过程提供了新的认识，并为基岩风化过程中Hg_Geo的损失提供了直接证据，这可能是热带地区重要的Hg源之一，并对河流/湖泊和海洋环境中水体和生物群落的Hg同位素特征产生重大影响。
 

汞同位素,化学风化,土壤,迁移转运