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汞是在大气中唯一可以以气态存在的重金属污染物。大气汞主要有三种形态:气态元素汞(gaseous elemental mercury,GEM)、活性气态汞(reactive gaseous mercury,RGM)和颗粒态汞(particle-bound mercury,PBM),其中RGM在大气中浓度较低,但容易沉降到地表,对水生生态系统和人体健康存在潜在的威胁。大气中RGM的光致形态转化是大气汞环境化学行为的重要部分,而对其研究的基础和关键是获得一种高效且稳定的RGM采样方法。本研究通过室内模拟研究和室外监测验证的方式,比较了在不同湿度(低湿度:20%、中湿度:50-70%和高湿度:100%)下四种采样方法(镀氯化钾石英颗粒采样管(KCl-S)、镀氯化钾扩散管(KCl-D)、负载氯化钾的玻璃纤维滤膜(KCl-F)和阳离子交换滤膜(CEM))对RGM的采样效率差异;研究了不同光照条件(紫外光(200-400 nm)、可见光(400-780 nm)和模拟太阳光(200-1000nm))和辐射强度对RGM(HgCl2)形态转化的作用以及O3对RGM光致形态转化的影响。模拟实验和室外监测的结果均表明,与KCl-D和KCl-F相比,KCl-S方法对RGM采样效率更高且更稳定;KCl-S对RGM的采样效率略低于CEM,约为CEM采样效率的83%。环境湿度对KCl-S采集RGM的效率没有显著影响,且KCl-S还具有空白低、测定便捷、成本低的优点。RGM光致形态转化研究结果表明,光能够促进RGM还原,且RGM的还原作用随光辐射强度的增强而增强。紫外光下GEM比例比黑暗条件下增长了3.3-4.1倍,对RGM还原的促进作用最为显著;可见光对RGM还原的影响相对较小,GEM比例比黑暗条件下仅增长了59.9-129.2%。O3在黑暗和可见光条件下对RGM的还原有一定促进作用,可能发生的反应为:HgCl2+2O3→Hg0+2O2+2ClO·。而在紫外光和模拟太阳光条件下,O3对RGM的还原存在一定的抑制作用,且O3浓度越高,抑制作用越显著。O3浓度由0 ppb增长至100 ppb,紫外光下GEM比例平均增长由405.1%降至330.6%,O3对RGM还原的抑制作用增强,可能是在紫外光下O3参与了ClO·生成的化学反应。在西藏珠峰地区进行的大气汞观测结果与实验室模拟研究结果基本一致。野外观测发现RGM浓度呈现显著日变化趋势,与太阳光辐射强度和臭氧浓度均呈显著正相关性,表明在太阳光尤其是紫外光下,O3对RGM的还原有抑制作用。研究结果可以证明,O3与光照(波长与辐射强度)的协同作用机制及其诱导生成的自由基是影响大气中RGM形态转化的重要过程。