《Nature Sustainability》发表华东师大刘东艳研究员等关于人类活动对中国潮间带多环芳烃分布模式影响的最新研究成果

2020-07-09阅:138

华东师范大学河口海岸学国家重点实验室刘东艳研究员(崇明生态研究院特聘教授)、地理科学学院王东启教授与中国科学院烟台海岸带研究所、生态环境研究中心共同合作,于2020年6月29日在《Nature Sustainability》上发表了题为“Human impacts on polycyclic aromatic hydrocarbon distribution in Chinese intertidal zones”的研究成果。该研究是刘东艳研究员主持的科技部基础调查专项“我国典型潮间带沉积物本底及质量调查与图集编研”项目(2014FY210600)中的重要研究成果之一。该论文通过分析中国海岸带13个河口泥滩环境中多环芳烃(PAHs)的分布模式,定量评估了多环境要素与沉积环境对PAHs分布模式的影响程度,发现人类活动类型对PAHs的分布模式起到关键作用,且存在特征差异,提出PAHs分布模式的特征可以考虑作为区域工业化和城市化状况的重要指标。

河口泥滩是陆海物质和能量交换的关键界面,具有重要的生态功能。随着工业化和城市化的迅猛发展,人类活动产生的大量污染物随河流排放、输送并沉积到河口区域,对生态系统形成强烈影响。PAHs作为一种优先污染物,具有高毒性、持久性、半挥发性、生物累积性等特征,且在环境中广泛存在。PAHs主要来自含碳物质的不完全燃烧和石油产品的释放,受到传统能源消耗和经济发展等诸多因素的影响,是评估特定环境中人类影响的潜在地球化学指标。然而,各种人为和自然环境因素如何以及在多大程度上能够影响河口泥滩环境中PAHs的分布模式仍然存在不确定性。

图1 采样区域及PAHs分布图

a-c分别代表潮间带分布图、PAHs在干、湿两季的分布特征及对应的GDP水平

该研究在干、湿两季收集了我国13个河口泥滩的沉积物样品,分析了其中的PAHs分布模式,并结合沉积物的理化性质、气候因素(温度和降水)以及34种经济社会指标(人口规模、工业结构、城市化水平等),进行了定量化的关系分析。结果发现,高分子量的PAHs与TOC呈现正相关性,而低分子量的PAHs则与TOC呈现负相关性。气候因素对两类PAHs没有表现出直接的强相关影响;人口规模与经济发展水平对高分子量的PAHs影响最大,对低分子量的PAHs影响较弱,而城市化水平则是影响低分子量PAHs的主导因素。以上研究结果说明PAHs的分布模式可以在一定程度上反映区域工业化和城市化的水平,具有成为潮间带环境健康评估指数的潜力。

图2 沉积物有机质、气候因素与经济类型对PAHs分布模式的影响程度分析

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41893-020-0565-y


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