汞是重金属中唯一能以气态长距离传输的全球污染物，具有特殊的物理化学性质。分子转化和长距离传输是汞的两个重要特征，各形态汞之间的转化直接影响其环境行为及毒性，而长距离传输导致汞污染在全球范围广泛分布，并对环境和人体健康造成潜在危害。本书系统总结了有关汞的氧化/还原、甲基化/去甲基化、大气长距离传输、高山及极地地区生物地球化学循环等方面研究进展，同时介绍了同位素技术在汞分子转化及长距离传输研究中的应用。
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丛书序
前言
第1章 绪论 1
1.1 汞的物理化学性质 1
1.2 汞的毒性 2
1.2.1 甲基汞的毒性效应 2
1.2.2 无机汞的毒性效应 3
1.3 汞的形态与分子转化 4
1.3.1 汞的氧化与还原 5
1.3.2 汞的甲基化与去甲基化 6
1.4 汞的长距离传输 6
1.5 汞污染与《关于汞的水俣公约》 8
1.5.1 汞的使用与排放 8
1.5.2 汞污染 10
1.5.3 《关于汞的水俣公约》 11
1.6 我国汞研究进展与挑战 12
参考文献 15
第2章 汞的氧化与还原 19
2.1 单质汞、氧化态汞与汞的循环 19
2.2 汞的化学氧化与生物氧化 20
2.2.1 大气气相汞化学氧化 20
2.2.2 大气水相汞氧化 25
2.2.3 汞氧化与大气汞“亏损”事件 27
2.2.4 表层水汞化学氧化 28
2.2.5 土壤中汞的氧化 31
2.2.6 冰雪中汞的氧化 31
2.2.7 冰冻引发汞的氧化 32
2.2.8 汞氧化过程的生物作用 33
2.3 汞的化学与生物还原 35
2.3.1 大气气相汞化学还原 35
2.3.2 大气水相汞化学还原 36
2.3.3 表层水均相汞还原 39
2.3.4 表层水非均相汞还原 45
2.3.5 土壤表面汞的还原 47
2.3.6 底泥中汞的还原 52
2.3.7 冰雪中汞的还原 52
2.3.8 汞还原过程的生物作用 55
2.4 展望 59
参考文献 59
第3章 汞的甲基化与去甲基化 82
3.1 甲基汞的物理化学性质 82
3.2 甲基汞的人体暴露与健康风险 83
3.3 甲基汞的环境行为与归趋 85
3.3.1 甲基汞的环境分布 85
3.3.2 甲基汞的生物积累与放大效应 94
3.4 汞的甲基化研究 99
3.4.1 汞的微生物甲基化 99
3.4.2 汞的非生物甲基化过程 108
3.5 甲基汞的去甲基化 110
3.5.1 甲基汞的微生物去甲基化 110
3.5.2 甲基汞在其他生物体内的去甲基化过程 111
3.5.3 甲基汞的非生物去甲基化过程 112
3.6 展望 117
参考文献 118
第4章 同位素技术在汞分子转化及区域传输研究中的应用 139
4.1 汞同位素分馏的基本概念和理论 139
4.1.1 质量分馏 141
4.1.2 非质量分馏 142
4.2 汞分子转化过程中同位素分馏规律及应用 144
4.2.1 汞在无机转化过程中的同位素分馏规律 148
4.2.2 汞在无机-有机转化过程中的同位素分馏规律 150
4.2.3 汞分子转化过程中同位素分馏效应的应用 152
4.3 汞同位素在大气汞转化和跨区域传输方面的应用 155
4.3.1 大气形态汞同位素样品的采集与预处理技术 155
4.3.2 实地观测的大气形态汞同位素组成 157
4.3.3 人为/自然源大气汞排放的同位素数据库 163
4.3.4 大气形态汞转化过程中的同位素分馏效应 169
4.3.5 大气形态汞同位素组成对汞来源的解析 174
4.4 基于汞同位素的全球汞循环传输模型 176
参考文献 177
第5章 大气汞的长距离传输 185
5.1 大气汞形态和理化性质 185
5.1.1 大气汞形态分类 185
5.1.2 大气汞物理化学性质和形态转化 186
5.1.3 不同形态大气汞测定方法 191
5.2 大气汞的来源和分布特征 194
5.2.1 大气汞的来源 194
5.2.2 全球大气汞区域分布特征 195
5.2.3 我国大气汞区域分布特征 198
5.3 大气汞长距离传输研究方法 201
5.3.1 基于监测数据的源汇关系模型 201
5.3.2 区域大气汞循环模型 205
5.3.3 全球大气汞循环模型 206
5.4 国内外大气汞长距离传输研究进展 207
5.4.1 我国大气汞传输过程和特征 207
5.4.2 亚洲其他地区大气汞传输过程和特征 214
5.4.3 北美大气汞传输过程和特征 216
5.4.4 欧洲大气汞传输过程和特征 219
5.4.5 其他地区大气汞长距离传输过程和特征 221
5.5 展望 222
参考文献 223
第6章 高山地区汞的生物地球化学循环 239
6.1 高山地区生态环境与汞的生物地球化学循环 239
6.1.1 高山地区生态环境 239
6.1.2 高山地区汞的生物地球化学循环 240
6.2 高山地区汞的重要环境行为 240
6.2.1 大气汞形态和特征 240
6.2.2 大气汞沉降 243
6.2.3 海拔梯度分布及效应 246
6.3 高山地区汞的历史记录 248
6.3.1 湖泊沉积物 248
6.3.2 冰芯 250
6.3.3 其他环境介质 253
6.3.4 高山多环境介质汞历史记录的集成研究 254
6.4 高山地区汞的关键生物地球化学过程 255
6.4.1 山地冰川消融和汞的迁移释放 255
6.4.2 冻土的汞库效应 258
6.4.3 高山森林汞的生物地球化学过程 260
6.5 高山汞循环的复杂性及其变化趋势 262
6.5.1 高山地区汞循环的复杂性和重要性 262
6.5.2 高山地区汞循环的变化趋势 263
6.5.3 高山地区汞循环研究的未来趋势 264
参考文献 264
第7章 极地地区汞的生物地球化学循环 272
7.1 极地地区汞的主要来源 272
7.1.1 极地汞的主要来源与收支 272
7.1.2 极地大气汞“亏损”事件对汞输入贡献 273
7.2 极地地区环境介质中汞的分布与影响因素 275
7.2.1 极地地区大气汞及其影响因素 275
7.2.2 极地地区陆地和水环境汞及其影响因素 282
7.2.3 极地地区生物及人体中汞及其影响因素 284
7.3 极地地区汞的关键生物地球化学过程 285
7.3.1 汞大气化学过程 285
7.3.2 水环境汞关键生物地球化学过程 286
7.3.3 雪、海冰中汞生物地球化学过程 289
7.4 展望 290
参考文献 290
附录 缩略语（英汉对照） 301
索引 303
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