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第14期出刊日:2012.12.28
台美海洋珊瑚汞的研究交流

臺灣大學海洋所 曾鈞懋副教授

 海洋研究所曾鈞懋老師在國科會補助支持下,於 2011年12月20日至2012年8月20日期間,至美國麻州木洞海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution,簡稱WHOI)之卡爾.藍柏格博士(Carl Lamborg)所主持的實驗室進行短期珊瑚汞之研究,並實際參與測定方法的研發,期望能準確地量測海洋裡珊瑚骨骼體內微量的汞,並重建過往海洋中汞污染的歷史。

有鑑於前人的研究,其珊瑚中汞的濃度相當低(約pmol/g CaCO3; ~10-12 mol/g),且測定不易,故未有真正代表海洋汞濃度的珊瑚汞數據發表。在這研習期間,本人實地與相關研究人員互動討論,彼此掌握最新進展,已建立一套可適用於在珊瑚含高碳酸鹽類的基質下,測定低濃度汞的方法。

WHOI是一專注於海洋科學與海洋工程的非盈利私人研究和教學機構。成立於1930年,為美國甚至全世界最大的海洋研究機構之一,擁有海洋各領域的專家職員和學生約1000人。該研究所由五個部門組成(生物,地質,化學,物理及工程),分置於兩個校區:Woods Hole Village 和 Quissett校園。卡爾的實驗室,位於Quissett校園的新建築裡,該建築是以一位科學家Stanley Watson為命名(Watson Biogeochemistry Building,圖一),是屬微生物的生物地球化學組(microbial biogeochemistry group)。卡爾的研究興趣是探討汞與微生物生地化的關聯,並汞污染之歷史重建。

WHOI實驗室擁有先進的儀器設備如感應耦合電漿質譜儀,對於分析汞的同位素及元素間的比值,及瞭解過往海水汞的歷史演變及其與環境變遷的關係,有實際的幫助。半年短暫的停留,除與實驗室同仁交流、給予口頭演講並參與學術研討外,我們發展出「同位素稀釋汞蒸氣法」之技術,成功地應用於百慕達群島附近珊瑚微量汞的量測,並分析了紅海附近的珊瑚,對重建工業革命以來海水中汞濃度的變化相信指日可待。此方法結果已撰稿至國際知名之學術期刊 (Geochimica et Cosmochimica Acta, GCA);另外,我們合作撰寫2篇傑出SCI學術文章均已被接受(Atmospheric Chemistry and Physics(ACP)Geophysical Research Letters(GRL)),探討現生元素汞在南海的大氣循環及海氣交換並污染之情形。此三篇文章相互連結,利用現生與珊瑚汞資料校對驗證,欲期揭開南海汞污染歷史與環境變遷的關係。

最後,我們將部分樣品送回台灣大學實驗室進行分析,藉以完成與世界一流實驗室之比對,且將研究區域擴展到台灣周遭海域的珊瑚,比較過往歷史汞濃度變化的趨勢,是否與全球一致抑或有區域性的不同。我們在合作期間,也於今夏展開雙邊海洋教育的交流,分派技術人員移地研究,擴展科學的視野,啟發研究的潛力,培植新一代的科學家,貢獻台灣海洋。

圖一 筆者與卡爾於 Watson Biogeochemistry Building的合影