环境中的汞及其化合物由于其较强生物毒性而受到广泛的关注。工业革命以来，汞的人为源排放已经超过了自然源排放，使得全球大气、土壤、水体等环境介质中汞含量普遍升高。大气汞可通过长距离传输和干湿沉降参与全球汞生物地球化学循环，对偏远地区地表生态环境构成潜在危害。因此，大气汞传输及其干湿沉降是目前的研究热点之一。大气汞沉降对青藏高原地表生态系统有重要影响，如高原地表水体温度较低、营养贫乏，太阳辐射强烈，使得青藏高原水体中鱼体中汞强烈富集。南亚污染物长距离传输和沉降可能是该区域地表生态系统汞的重要来源，在青藏高原汞元素生物地球化学循环过程中扮演极为重要的角色。喜马拉雅山是南亚污染物向青藏高原腹地传输的重要通道，开展喜马拉雅山南北坡大气降水和大气颗粒态汞的观测研究对揭示“第三极”汞生物地球化学循环规律和评估南亚污染传输对青藏高原脆弱的地表生态环境潜在威胁极为重要。然而，迄今尚未见相关研究报道。本论文依托喜马拉雅山中段5个站点连续采集的大气降水汞样品和跨喜马拉雅山南北坡7个站点连续续采集大气颗粒态汞样品，测试分析大气降水中不同形态汞（总汞、颗粒态汞和活性汞）和大气颗粒物中汞的浓度，探讨喜马拉雅山中段南北坡大气降水汞和大气颗粒态汞的时空特征及干湿沉降特征。主要研究结论如下:　　(1)2011～2012年在喜马拉雅山南坡5个站点（加德满都、乔姆松、东启、迪穆萨、戈桑坤达）采集的大气降水样品中不同形态汞浓度（总汞，活性汞，颗粒态汞）的分析表明，5个站点总汞浓度在加德满都和乔姆松最高，而在喜马拉雅山东段3个偏远站点（东启、迪穆萨、戈桑坤达）浓度较低，加德满都较高的汞含量主要与城市大量的人类源排放有关，而乔姆松较高的汞浓度则可能是由于其降水量较少而稀释作用较小造成。汞形态分析表明，喜马拉雅中段南坡不同类型站点均表现出大气降水中颗粒态汞与总汞有较好的相关性，而活性汞与总汞相关性较差或无相关性，同时颗粒态汞在大气降水总汞中占主导地位。这表明与青藏高原类似，喜马拉雅山南坡的站点大气汞湿沉降亦以颗粒态汞为主。喜马拉雅南坡5个站点的大气降水总汞浓度呈现显著的季节变化特征，即季风期浓度显著低于非季风期浓度。由于季风期该地区降水显著高于非季风区，这一季节变化可能主要反映了大气降水对大气中汞浓度的稀释效应。喜马拉雅山南坡不同类型的大气降水中汞的富集因子(EF)较高，表明人为源释放的汞是大气降水汞的主要来源。　　(2)2013～2014年在喜马拉雅中段南北坡两条断面（加德满都-东启-聂拉木，蓝毗尼-博卡拉-乔姆松-仲巴）7个站点连续采集的大气总悬浮颗粒物总汞浓度分析表明，两条断面样品中大气颗粒态汞均表现出从南部城市站点至北部偏远站点显著降低趋势。各个站点大气颗粒态汞与总悬浮颗粒物具有显著的正相关性。同时，加德满都站点单位质量大气颗粒物汞含量随着总悬浮颗粒浓度升高而增加，而其他站点则降低。这一发现表明加德满都的总悬浮颗粒物以人为源直接排放的颗粒物为主，颗粒物浓度升高不仅带来更多的大气颗粒态汞“载体”，而且导致单位质量颗粒物携带的汞含量也升高;在其他站点，大气颗粒物的增多虽然造成大气颗粒态汞浓度升高，但对单位质量颗粒物汞含量起到“稀释作用”。喜马拉雅山中段南北坡大气颗粒态汞浓度具有显著的季节变化特征:即季风期浓度最低，季风后期浓度升高，冬季和季风前期浓度最高。这与大气颗粒态汞的来源、传输途径和气象条件有关。加德满都作为南亚典型城市站点，其局地排放源是影响大气颗粒态汞季节变化的主要影响因素之一。偏远站点（如聂拉木和仲巴）则受大气污染物跨境传输的显著影响;同时气象条件（降水和气温）也是影响大气颗粒态汞的因素之一，即降水对大气颗粒态汞显著的清除作用，在短期内造成大气颗粒态汞浓度显著降低，由此季风期较高的降水频率和降水量是造成季风期大气颗粒态汞浓度显著降低的因素之一。此外，气温主要影响大气颗粒物汞的气-粒转换，气温升高时单位质量大气颗粒物中汞含量降低。　　(3)基于实测的大气颗粒态汞浓度和经验沉降速率，估算了喜马拉雅山中段南北坡大气颗粒态汞的干沉降通量，并与大气汞湿沉降通量进行了比较。结果表明，大气颗粒态汞浓度极高的城市站点，大气汞干沉降通量大于湿沉降通量，即大气汞干沉降起主导作用;而在大气环境洁净的偏远站点，通常大气汞湿沉降占主导地位。　　(4)本论文首次分析测试了本地区大气颗粒态汞的同位素组成。喜马拉雅山南北坡大气颗粒态汞质量分馏δ202Hg变化范围为-4.34‰～1.19‰，非质量分馏Δ199Hg和Δ201Hg的变化范围分别为-0.21‰～1.11‰和-0.2‰～+1.12‰。汞同位素特征呈现出显著的区域差异，其中加德满都和蓝毗尼非质量分馏Δ199Hg和Δ201Hg明显偏负，而偏远站点非质量分馏值离源区愈远愈偏正。大气颗粒态汞同位素组成特征表明，污染源区大气颗粒态汞同位素与燃煤和飞灰的同位素构成极为相似，表明蓝毗尼和加德满都两个站点的大气颗粒态汞主要受到局地或者区域性人为污染源直接释汞影响。其他站点偏正的非质量分馏可能主要受到长距离传输过程中颗粒态汞光致还原反应的影响。此外，在偏远站点也发现大气颗粒态汞的偶数非质量分馏现象，但其形成机理和环境意义尚不清楚，需要进一步探讨。