汞是一种具有高毒性的全球性污染物,半个世纪来受到人们广泛的关注。随着全球工业化和城市化发展,局部汞污染问题日趋严峻,全球大气汞污染进一步加剧。大气中不同形态汞的性质差异很大,监测城市大气环境中不同形态汞的时空变化对于了解大气汞排放特征具有重要意义。研究已证实树木叶片汞来源于大气中的气态元素汞,湖泊沉积物中的汞来源于大气中活性汞的干、湿沉降,这为利用树木叶片和沉积物间接监测大气中不同形态汞提供了科学基础。本研究对上海市7座公园绿地3种常见落叶树木法桐(Platanus orientalis Linn.)、樱花(Cerasus sp.)和水杉(Metasequoia glyptostroboides Hu&)叶汞含量进行逐月监测研究,理清落叶树木叶片对气态元素汞的累积特征,为进一步利用叶汞反应区域大气气态元素汞含量提供基础数据。利用2017年和2018年上海市24座公园绿地上述三种树木衰老叶片汞含量空间分布与年际变化反映区域大气汞时空变化,同时结合24座公园湖泊沉积物总汞含量分布特征,研究超大城市尺度城市化效应与大气汞循环特征关系。通过本研究,得出以下几点结论:(1)法桐、樱花和水杉三种落叶树木叶汞含量随叶片生长不断增加,在叶片衰老时汞的变化量达到最大值,因而衰老叶片可用来反应区域大气气态元素汞夏半年平均含量特征。树木叶汞平均含量与叶龄具有较好正相关关系(P<0.01),平均月累积速率由大到小表现为:樱花>法桐>水杉,表明三种树木对大气汞的累积能力存在明显差异,其中樱花叶片对大气汞累积最为敏感。(2)两年衰老叶片平均叶汞含量由大到小表现为:樱花>法桐>水杉,与叶汞变化速率具有较好的一致性。2017和2018年三种落叶树木衰老叶片汞含量:14.44~78.67μg/kg(45.85±12.86μg/kg),这一数值与前人凋落叶汞含量研究对比整体偏低,与我国野外监测点凋落物叶汞含量(17~135μg/kg,均值为:46±25μg/kg)接近,这表明了上海市大气气态元素汞含量可能处于较低水平。2018年的三种落叶树木衰老叶片汞含量普遍高于2017年,表明2018年夏秋季节上海市大气气态元素汞整体含量水平可能高于2017年,这与上海市近年能源消费总量存在较好对应关系,说明上海市能源消耗增加可能是大气中气态元素汞含量上升的原因之一。(3)2017年法桐衰老叶片汞含量空间分布特征为东北部高、西南部低,樱花衰老叶片汞含量空间分布特点为西部高于东部,水杉衰老叶片汞含量空间分布特点为北部高于南部;2018年法桐衰老叶片汞含量空间分布特征为西南和东南部出现高值区域,樱花衰老叶片汞含量东南部出现高值区域,水杉衰老叶片汞含量西部和东部出现低值中部偏高。樱花树木衰老叶片汞含量空间分布上在2017年和2018年有较好一致性,这意味着樱花叶片可能较好的应用于城市尺度大气气态元素汞监测。(4)公园湖泊沉积物汞含量范围:为19.0~510.5μg/kg(135.2±120.2μg/kg)。地累积污染评价表明,上海市核心区公园湖泊沉积物汞污染率为67%,上海市边缘区公园湖泊沉积物汞污染率为20%,近郊区公园湖泊沉积物汞污染率为28%,远郊区公园湖泊沉积物汞污染率为14%。公园湖泊表层沉积物甲基汞含量占总汞百分比范围为0.07~0.43%,低于沉积物MeHg%一般值(1%),表明上海市公园湖泊沉积物中无机汞转化为甲基汞的比例非常低,这与沉积物中较高有机质含量有密切关系。(5)上海市公园湖泊表层沉积物汞含量空间分布与研究区域城市化水平空间特征呈现一定的对应关系:核心区>边缘区>近郊区>远郊区,而落叶树木叶汞含量与城市化水平的空间分布特征未呈现明显的对应关系。上述对应关系可能是人为汞排放和城市热岛效应长期作用下所形成的,这种空间上的分异的作用机理有待进一步深入研究。