公司博士研究生韩民伟以第一作者在环境学领域著名期刊Environmental Science & Technology(IF=11.4)以封面论文发表了题为“Sources of the Elevating Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Pollution in the Western South China Sea and Its Environmental Implication(南海西部海域多环芳烃污染增加的来源及其环境意义)”的最新研究成果。
多环芳烃(PAHs)是石油及其副产品产生的一类具有致毒、致癌和致突变的半挥发性有机污染物(SVOCs),对珊瑚礁生态系统有潜在的生态影响。航运业的发展、海上油气开采活动的增加及沿海径流的持续排放等,都可导致PAHs污染水平急剧上升。近年来,随着南海周边国家的能源需求不断增加,南海海上油气开采规模不断扩大;南海的海上贸易也大幅增长,这些持续的人为活动极有可能导致南海PAHs污染加剧,但目前缺乏这方面的相关研究。本团队先前的研究已经证实石油污染和生物质燃烧是南海珊瑚礁PAHs的重要来源,南海夏季风能够将携带有PAHs等SVOCs的颗粒物通过跨界迁移从中南半岛等区域带入南海。除此之外,南海入海河流珠江、湄公河等径流输入和大气沉降也是南海海洋生态系统PAHs污染的重要来源。因此,该研究基于常年受海上石油开采、航运业、中南半岛河流输入及生物质燃烧多重影响的南海西部海域(WSCS)开展PAHs的系统性研究。调查WSCS各种环境介质(空气、雨水、海水和沉积物)中PAHs的最新浓度,以此来确定南海的PAHs污染是否正在增加;分析WSCS各种潜在污染源对南海PAHs污染的影响;揭示PAHs在多种环境介质中的环境行为及命运,特别是颗粒物如何影响PAHs从大气向深海系统的迁移;定量估算颗粒物对南海PAHs总储量的贡献,以及周围海上石油钻井平台和航运业对南海PAHs污染水平增加的贡献。
研究发现:(1)由于海洋石油开采、航运和河流输入等多重影响,WSCS水体中的PAHs污染水平高于全球大多数海洋。(2)基于多种PAHs的气粒分配模式估算结果与现场的气粒分配系数的对比研究,确定了Ksoot-air模型能更准确地反映WSCS大气环境中PAHs的气-粒分配特征。(3)颗粒物加速了PAHs的垂直迁移,通过干/湿沉降驱动了大气PAHs向海洋的迁移,其中颗粒物贡献了PAHs总沉降通量的16%。(4)颗粒物沉降改变了PAHs在海洋垂直剖面上的分布,造成了PAHs来源分配的变化,而负载在颗粒物中的PAHs对总储量的贡献> 20%。该研究表明,除了南海周边国家陆源物质通过大气和河流的输入,快速崛起的海上石油开采业和航运业也在源源不断将PAHs输入南海海域,可能会持续增加PAHs对南海珊瑚礁等海洋生态系统的暴露风险,海上石油开采和航运业造成的生态环境问题值得持续关注。
本研究以全新视角解释了颗粒物在PAHs从大气→海洋→深海垂直迁移过程中发挥的驱动作用,及其对海洋PAHs储量的影响。(韩民伟/文 论文/图 周剑/编辑 余克服/审核)
论文具体信息如下:
Han Minwei, Yu, Kefu, Zhang Ruijie, Chen Biao, Li Haolan, Zhang Zheng-en, Li Jun, Zhang Gan (2023). Sources of the Elevating Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Pollution in the Western South China Sea and Its Environmental Implication, Environmental Science & Technology, Published in issue 12 December 2023. https://doi.org/10.1021/acs.est.3c03452
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