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张瑞杰副教授和韩民伟博士研究生在Journal of Hazardous Materials发表南海珊瑚礁区水气系统中多环芳烃环境分布、命运和来源的研究成果
网站来源: 时间:2021年08月10日 16:42 点击数:

多环芳烃(PAHs)是一类典型的持久性有机污染物。其来源广泛,普遍存在于水体、大气、土壤等各种环境介质之中。PAHs通过大气沉降、水气交换、生物蓄积等多种方式参与地表系统的生物地球化学循环,包括海洋循环。珊瑚礁是热带海洋中最重要的生态系统之一,正遭受全球气候变化和人类活动影响的双重压力而处于快速退化之中。南海周边的工农业活动(如石油和天然气开发、船舶运输、秸秆燃烧等)和天然野火等释放大量PAHs,可能通过洋流、大气传输迁移至珊瑚礁海山区域,从而对珊瑚礁生态系统健康产生潜在的影响。

学院张瑞杰副教授和韩民伟博士研究生利用2015年和2016年在南海珊瑚礁区采集的大气和水体样品,首次对南海珊瑚礁区的水体和大气环境中PAHs的污染态势开展了调查,分析了PAHs的气粒分配、水气交换和大气沉降等环境行为。采用特征比值、PCA-MLRPMF模型对PAHs的环境来源进行了解析。并基于NOAA提供的气流轨迹模型、海流和风场数据,探讨了南海周边国家PAHs排放对珊瑚礁区的影响。结果表明,南海珊瑚礁海山区域大气环境中气态PAHs显著高于颗粒态,PAHs在水气界面以沉降为主,呈现出大气水体珊瑚的迁移模式。其中大气PAHs主要受气团影响,西南风比东南风带来更高浓度的PAHs。西南风主要贡献生物质和石油燃烧源,而东南风主要携带溢油和石油燃烧相关源。总体而言,依据区域和受风向影响不同,大气中35%-72%PAHs来自周边国家的生物质燃烧,其余部分来自化石燃料燃烧和溢油挥发。与大气不同,水体中PAHs主要受海流和陆源污水或河流排放影响,近岸高于远海。水体中PAHs则主要来自溢油(70%-80%),只有少量来自燃烧源。

该研究还评估了全球变暖对PAHs水气交换的影响,认为在水气PAHs浓度不变的情况下,升温会抑制PAHs的大气沉降。但升温可能增加陆源土壤PAHs向大气的挥发,并向海洋迁移,因此很可能会加大珊瑚礁的生态环境压力。

研究成果于20216月在环境领域权威期刊Journal of Hazardous MaterialsIF=9.038)正式发表。

 

论文发表信息:Ruijie Zhang1*, Minwei Han1, Kefu Yu*, Yaru Kang, Yinghui Wang, Xueyong Huang, Jun Li, Ying Yang. Distribution, fate and sources of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in atmosphere and surface water of multiple coral reef regions from the South China Sea: A case study in spring-summer. Journal of Hazardous Materials 2021, 412, 125214. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125214

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