大气汞污染在针叶树年轮中的记录：解析树轮宽度、水分含量及气候对汞浓度的影响

推荐 为解决树轮汞浓度重建历史大气汞污染的可靠性问题，捷克研究人员分析了ùstí nad Labem地区欧洲落叶松和美国黑松的年轮汞浓度，发现长期趋势反映大气汞污染，但短期波动受树轮宽度、水分含量及降水影响。研究强调需综合多因素以提高重建精度，对环境监测和生态风险评估具有重要意义。

　　

论文解读
大气汞（Hg）污染是全球关注的环境问题，因其毒性和生物累积效应对生态系统和人类健康构成威胁。树轮作为生物地球化学档案，为重建历史大气汞污染提供了独特视角。然而，树轮汞浓度的可靠性受多种因素影响，包括树轮宽度（TRW）、水分含量及气候条件。捷克研究人员在ùstí nad Labem市（靠近氯碱厂）开展研究，分析欧洲落叶松（European larch）和美国黑松（Douglas fir）年轮汞浓度，揭示了长期趋势与大气汞污染的相关性，同时发现短期波动受树轮生理特性和环境因素调控。

研究采用树轮采样和汞浓度分析技术，收集ùstí nad Labem市附近氯碱厂周边树木样本，测定年轮汞浓度，并结合气候数据（温度、降水）和树轮物理参数（宽度、水分含量），通过统计模型解析各因素对汞浓度的影响。

结果显示，两种树种的年轮汞浓度长期趋势相似，均反映大气汞污染历史变化。然而，短期波动受不同因素影响：欧洲落叶松心材汞浓度与树轮宽度正相关，可能与心材形成过程有关；美国黑松年轮汞浓度在8-9月降水增加时升高，与其等水行为（isohydric behavior）相关。此外，树轮水分含量与汞浓度呈正相关，表明部分汞可能滞留于木质部汁液中。

研究结论指出，尽管树轮汞浓度可作为大气汞污染的代理指标，但短期波动需考虑树轮生理特性和环境因素。该发现对提高树轮汞重建精度、优化环境监测模型及评估生态系统汞循环具有重要意义。论文发表于《Dendrochronologia》，为树轮化学研究提供了新视角。

研究背景中，汞污染因其毒性及生物累积效应备受关注。树轮作为环境档案，可记录大气汞历史浓度，但传统方法仅依赖汞浓度分析，忽略了树轮生理特性和环境因素的影响。捷克研究人员针对这一局限性，选择ùstí nad Labem市（氯碱厂污染区）的欧洲落叶松和美国黑松为对象，系统解析了树轮汞浓度的驱动因素。

研究方法包括树轮采样、汞浓度测定及统计建模。研究人员在氯碱厂周边采集树木样本，测定年轮汞浓度，并记录树轮宽度、水分含量及气候数据（温度、降水）。通过去趋势分析和多元回归模型，分离长期趋势与短期波动的影响因素。

结果显示，两种树种的年轮汞浓度长期趋势高度一致（Pearson’s r=0.94, p<0.001），均反映大气汞污染历史变化。然而，短期波动存在显著差异：欧洲落叶松心材汞浓度与树轮宽度正相关，可能因心材形成过程中化学物质沉积；美国黑松年轮汞浓度在8-9月降水增加时升高，与其等水行为导致的蒸腾作用减弱有关。此外，树轮水分含量与汞浓度呈正相关，表明木质部汁液可能滞留汞。

研究结论强调，树轮汞浓度可作为大气汞污染的代理指标，但需综合考虑树轮生理特性和环境因素以提高重建精度。该发现对优化环境监测模型、评估生态系统汞循环及制定污染控制策略具有重要指导意义。论文为树轮化学研究提供了新方法论，推动了环境健康领域的跨学科发展。