雪冰中生物有机酸研究的历史与现状

生物有机酸的研究有助于认识C、H、O等生源元素的生物地球化学循环,有助于认识大气酸雨的形成及其防治.雪冰是记录大气中生物有机酸过去信息的良好载体,对其中生物有机酸记录的研究是认识过去大气中相应化合物的含量及其变化,认识有机酸的生物地球化学循环,进而恢复过去区域生态、环境乃至气候变化的有效途径,也是雪冰化学研究的前沿课题之一.雪冰中常见的有机酸有甲酸、乙酸、丙酸、丙酮酸、草酸和羟基乙酸等,其中甲酸和乙酸是最主要的两种有机酸类.过去十多年来,雪冰中生物有机酸的研究多集中在格陵兰地区,其次是南极,最近两年开始向中低纬度的山地冰川转移.格陵兰冰芯中甲酸、乙酸的平均含量均不足10ng·g-1,草酸含量则更低.其有机酸主要来自北半球的森林大火和植物生长过程中的释放;南极洲雪冰中的甲酸平均含量不足2ng·g-1,乙酸含量在0.15ng·g-1以下,它们主要源于不饱和有机物的大气氧化;格陵兰冰芯中MSA平均在5ng·g-1以下,而南极洲的MSA平均不低于7ng·g-1.它们的来源都与海洋浮游生物释放的不饱和有机物有关.气候的变化影响两极地区生物有机酸的来源,进而影响冰芯中有机酸的记录.我国天山乌鲁木齐河源1号冰川为中纬度的山地冰川,其冰芯中的甲酸、乙酸分别是格陵兰和南极地区的数十倍乃至上千倍.因此,中低纬地区山地冰川雪冰中有机酸记录的研究对认识有机酸生物地球化学循环具有重要的意义.