大气汞是一种主要以气态单质汞形式存在的能够长距离跨国界传输的全球性污染物。气态单质汞是大气汞的主要组成部分，约占90％以上，具有较低的水溶性和较强的化学惰性，在大气中具有较长的滞留时间（1-2年）。联合国环境规划署(UNEP)已正式将汞纳入环境外交，我国正面临着消减汞排放的巨大国际压力。　　正确认识大气汞的来源是准确防治环境污染和制定相应减排措施的关键。大气汞的来源主要有两种途径:一是人为活动向大气排放汞，二是自然过程向大气排汞。近年来我国科学家加强了人为活动对汞污染防治问题研究，政府部门出台了更多环保措施，在全球汞污染治理中也承担了更多责任。然而随着近年来关于全球汞污染问题研究的不断深入，科学家们开始意识到在加强控制人为活动向大气排汞的同时，应高度关注自然源排汞过程对大气排汞的贡献。相对于人为源，大气汞的自然来源相对更为丰富，影响因素更为复杂，因此对自然源排汞量的估算具有较大困难。全球大部分的陆地表面为植被所覆盖，有学者认为，植被汞释放通量是大气汞的一个重要来源，也有学者认为，植被可能是大气汞的汇。但由于目前对植被与大气间汞的交换过程和机理认识还不清楚，现在关于植被与大气之间的交换也是众说纷纭。因此，只有弄清植被与大气间汞的交换机理和交换通量，才能正确估算地表向大气的自然排汞通量。而我国作为一个农业大国，农作物是植被覆盖的重要组成部分，因此，弄清农作物与大气汞的交换过程和交换通量，对于正确估算植被向大气的自然排汞通量具有非常重要的意义。在我国的农作物播种面积中，粮食作物占了69％，其次为油料作物占了7％。以水稻（Oryza.sativa L.）、小麦（TriticumL.）、玉米(Zea mays L.)为主的谷物类占了粮食作物的81％，油菜(Brassica campestrisL.)占了油料作物的51％。　　本文选择了我国种植面积最大的四种典型的农作物水稻、小麦、玉米和油菜作为研究对象，在实验室利用单一稳定汞同位素示踪技术模拟研究大气汞(202Hg0)与四种农作物之间的交换过程，测定大气汞与农作物的交换通量。并利用基于同步辐射的X射线荧光技术(SR-XRF)和X射线吸收近边结构(XANES)技术，研究汞被农作物吸收以后在植物体内的空间分布特征和赋存形态，得出以下主要认识:　　1、苗期的玉米、水稻、油菜和小麦四种农作物的地上部分，尤其是叶片对大气汞均有较强的吸收能力，对大气汞的吸收通量分别为0.99 ng m-2h-1（面积为叶片面积），1.91 ng m-2h-1，1.33 ng m-2 h-1和2.20 ng m-2h-1。由于种类不同，它们对大气汞的累积能力各有差异，但均表现为大气汞的汇。　　2、苗期的四种农作物叶片从202Hg0浓度为50 ng m-3的大气中吸收汞以后，73-95％分布停留在叶片中，3-22％停留在茎部，仅有低于5％的汞能转移到植物根部。说明大气汞进入植物叶片后，有向茎部和根部的迁移，但迁移能力很弱。这可能与植物的抗性机制有关。当植物感受到重金属的胁迫时，可能与PCs类的螯合肽结合以缓解汞对植物的危害。　　3、苗期的四种农作物叶片从汞浓度为50 ng m-3大气中吸收汞以后，再通入脱汞空气，发现植物体内的汞并没有再释放到大气中，且还能从通量箱释放的低含量汞浓度的大气中继续吸收汞。因此，可以认为四种农作物是大气汞的净汇。　　4、通过XANES分析表明，苗期的水稻、玉米、小麦三种农作物的叶片中，汞主要以Hg-γ-(Glu-Cys)2-Ser和黑色硫化汞形式存在，其在三种作物叶片中占总汞的比例分别为:50-59％和33-42％。推测Hg-γ-(Glu-Cys)2-Ser可能是植物因为自身的抗性在体内合成的;黑色硫化汞的来源可能有两种:一是植物体吸收空气中的SO2以后在体内通过代谢过程将其还原成S2-，最后与汞结合;二是来自于土壤中的S2-，通过根部吸收转移至叶片并与汞结合，但具体的来源和机制还需要进一步研究论证。　　5、通过SR-XRF分析结果表明，在水稻叶片中，汞被叶片吸收后，小部分分布在叶肉组织内，大部分汞分布在维管束中，且主要集中在维管束的木质部。在玉米叶片中，汞被吸收后大部分停留在表皮而小部分进入叶肉组织及维管束。这说明大气汞尽管都能被植物吸收到叶片内部，但具体的累积部位还和植物品种有关。