南非北开普省大气气态元素汞首个区域基线：季节变化与采矿区局部汞再排放机制分析

《Environmental Science: Atmospheres》：Spatial and seasonal variability of atmospheric gaseous elemental mercury in the semi-arid region of southern AfricaOpen Access

　　《水俣公约》强调了改进大气汞监测的必要性，然而南半球气态元素汞的观测数据仍然稀少。尽管南非北开普省采矿活动频繁，但此前从未报告过该地区的大气气态元素汞测量结果。因此，我们在2021年7月至2022年12月期间，每月的四个站点部署了汞被动空气采样器，这些站点分别代表保护区、灌溉农田、钻石和锰/铁矿石采矿区，以建立区域基线并研究季节变化。经气象因素调整的汞浓度在整个监测网络中分布均匀（平均值为1.24 ± 0.18 ng m-3；Kruskal-Wallis检验，p = 0.60），这与南半球背景条件一致，且低于南非受污染源影响站点的报告值。虽然区域平均值显示出适度的季节循环（冬季 > 秋季 > 春季 ≈ 夏季；p = 0.03），但各站点的响应差异显著。Douglas站（灌溉农田）和Barkly West站（钻石采矿）的季节变率很小，Benfontein站（保护区）在冬季出现浓度升高，与已记录的野火事件有关，而Postmasburg站（锰矿开采）在研究期间两年均持续显示夏季峰值。后向轨迹分析表明，Postmasburg站频繁受Kolomela-Sishen-Beeshoek-Hotazel采矿通道的输送影响。线性混合效应模型识别出气温与通道暴露之间的显著交互作用（β = +0.105，p = 0.004），表明夏季增强现象最可能与暴露在采矿表面的汞在温度驱动下的重新排放有关，而非输送频率的变化。这些结果为北开普省提供了首个大气基线，并证明区域背景条件可能掩盖只有通过站点解析测量结合大气输送分析才能检测到的重要局部排放过程。此内容仅通过PDF提供。? 2026 作者。由皇家化学会出版。2026 作者 本文根据知识共享署名4.0国际许可协议获得授权。您可以在其他出版物中使用本文材料，无需进一步向皇家化学会申请权限，但须给予正确的致谢。