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Edward Boyle院士来本院举办学术讲座

时间:2016-06-24 10:05:08点击率:498

2016年5月30日下午,应我实验室周力平教授之邀,美国科学院院士、麻省理工学院Edward Boyle教授访问本院,在逸夫二楼3301室进行了学术交流。

Boyle教授是国际著名的海洋地球化学家,任教于麻省理工学院地球大气与行星科学系。目前,Boyle教授与他的研究团队正在对海洋、三角洲、河流及冰芯中痕量金属元素的含量及同位素组成等特征进行调查,分析多种痕量金属元素(如,Pb、Fe、Cd等)在现代海洋调查及古海洋研究中的指示作用。

本次讲座的主题为“Anthropogenic Pb and Pb isotopes as pollutants and tracers of ocean processes”。  Boyle教授首先介绍了他与他的研究团队近几年在太平洋、印度、大西洋进行的科考经历,他们在几个主要海区对不同水层的海水进行了采样,并测定了Pb、Fe等痕量金属的含量、同位素组成以及其它地球化学指标。这一工作有助于更加系统地研究各类痕量元素在海洋中的分布及迁移情况,对海洋的生物地球化学循环过程有更深入的了解,同时这也是GEOTRACES国际海洋化学研究项目的主要任务。

Boyle教授详细介绍了全球不同海区Pb元素的含量、存在形式、同位素组成等主要特征。海洋中的Pb主要来源于人类活动的排放,车辆排出的Pb由大气沉降进入海水,有些停留在表层,有些则随颗粒物沉降至海底。因此北大西洋表层水中Pb的含量在1830-1975年显著增多,这之后随着含铅汽油的逐步淘汰,北大西洋表层水溶解态Pb的含量在1975-1995年呈急剧降低的特点,但大洋中心区的含量仍较高,这主要与水体迁移时间有关。水团的不同来源以及各水团在水平与垂向上的迁移、混合作用,深度、距岸远近的差异都可能使水体中溶解态Pb的含量存在差异,利用这些差异可以对海水的运动过程进行更细致的分析。同时,Pb的同位素组成会随来源的变化而在具备不同特征,利用206Pb/207Pb可以对水团的主要来源,Pb的迁入、迁出途径进行研究。Boyle教授还为大家展示了Pb元素在海洋中的3D分布地图,随着更多数据的陆续补充,利用这一地图可以帮助绘制海水的全球运动路径、研究各痕量金属元素的初始状态及其在海洋中的地球化学过程。

Boyle教授介绍了他的研究团队在印度洋研究海水与珊瑚骨骼的工作,得到了印度洋水体中过去50年以来人类活动来源的Pb的变化过程。从含量上来看,开阔大洋区以及靠近人口稠密地区(如新加坡)的海域表层水体中Pb含量呈高值,而印度洋北部深层水的Pb含量很低。Boyle教授说,印度洋的Pb含量整体上要高于北大西洋和北太平洋,这可能是由于含铅汽油在亚非国家的淘汰时间滞后于北美及欧洲国家,Pb污染物在印度洋的迁移时间较短造成的。从同位素组成上来看,根据海水中206Pb/207Pb与208Pb/207Pb呈低值,但Pb元素的含量却呈高值这一特点可以判断,印度洋受人类活动产生的Pb污染在过去几十年里有所增加。同时,Boyle教授及他的研究团队也注意到在一些海区206Pb/207Pb与208Pb/207Pb随深度的增加而逐渐升高,这可能与下沉的颗粒物对人类活动来源的Pb的迁移作用有关。

最后,Boyle教授详细解答了同学们提出的问题。对于海水中存在的Pb是否会对海洋生物和人类造成伤害,Boyle教授表示目前仍没有明确的证据表明Pb会对海洋生物产生损害,同时Pb的含量不会随食物链的传递在更高的营养级发生累积,同时随着人类活动产生的Pb排放量逐渐降低,海洋自身的调节能力会使Pb含量逐渐趋于正常。

通过Boyle教授的报告,同学们对海洋中人类活动来源的Pb元素含量、同位素组成及其迁移过程等特征有了更全面、深入的了解,对于海洋中痕量元素的地球化学过程、人类活动对地球环境产生的影响等方面的研究工作也获得了新的思考与启示。

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