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科研进展

冰川类型控制痕量金属释放机制研究获新进展

发表日期:2026-04-14来源:冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室放大 缩小

全球变暖背景下冰川加速退缩,冰川融水化学组成持续发生改变,山地冰川环境中的溶解态痕量金属既是下游生态系统所需的关键微量营养元素,也可能成为潜在污染物,其释放正受到越来越多关注。然而,目前不同类型冰川系统中痕量金属迁移释放的控制机制仍缺乏系统认识,特别是对山地冰川与极地冰盖的对比研究不足。

中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室康世昌研究员团队,开展了全球尺度山地冰川与极地冰盖融水中溶解态痕量金属浓度及迁移特征对比研究。该研究整合了喜马拉雅冰川新的野外观测数据,以及青藏高原、安第斯山、落基山、阿尔卑斯山、格陵兰冰盖和南极冰盖等区域的已发表数据,系统评估了冰川类型对痕量金属释放的控制作用。

研究发现,山地冰川溶解态痕量金属迁移释放能力显著强于极地冰盖,其融水中Zn、Co、Ni、Cd 和 Cu 等元素的浓度明显更高,较全球河流和海洋参考值高出 1 - 2 个数量级,证实山地冰川是更为活跃的溶解态痕量金属释放源。这种差异与山地冰川流域更强的水-岩相互作用、更复杂的岩性组成、更快速的排水系统以及更多新鲜磨蚀反应颗粒密切相关,而极地冰盖则更多受较长的冰下水体停留时间及不同地球化学环境的影响。

研究进一步表明,冰川退缩释放的化学成分对下游生态系统具有双重效应。冰川融水可向贫营养环境输送具有生物学意义的痕量元素,也可能增强潜在有害金属的迁移释放,从而影响下游淡水水质。因此,该研究将冰川地球化学的重要性由单纯的元素迁移问题,拓展到冰冻圈变化与人口密集流域水质安全、生物地球化学过程之间的关联研究,为全球冰川区环境风险评估提供了重要的科学依据。

该成果以Glacier-specific controls on enhanced trace metal mobility across global mountain and polar meltwaters为题,发表在国际期刊 Communications Earth & Environment上。西北研究院博士后Shipika Sundriyal为第一作者,Tanuj Shukla 副研究员为通讯作者。该研究得到甘肃省博士后科研基金的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1038/s43247-025-03064-9.

冰川与冰盖融水中痕量金属浓度相对于全球河流和海洋平均浓度的对比

全球尺度下冰川与冰盖融水中痕量金属的迁移释放特征

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