典型河口潮灘生態系統PAHs營養級遷移機理與生態風險

典型河口潮灘生態系統PAHs營養級遷移機理與生態風險

《典型河口潮灘生態系統PAHs營養級遷移機理與生態風險》是依託華東師範大學,由劉敏擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:典型河口潮灘生態系統PAHs營養級遷移機理與生態風險
  • 項目類別:面上項目
  • 項目負責人:劉敏
  • 依託單位:華東師範大學
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

多環芳烴(PAHs)在河口環境介質中被廣泛檢出,且可以通過食物網遷移至更高營養級生物,對河口生態系統產生深刻影響和潛在危害。因此,食物網PAHs營養級遷移機理與低劑量長期暴露風險評價倍受國際學術界關注,已成為河口生物地球化學研究的前沿。然而,目前研究還存在食物網粗略、營養級較少或影響因素不全面等不足,食物網放大與稀釋效應內在機理亦尚待深化。鑒於此,本項目選擇長江口作為典型研究區,運用穩定碳、氮同位素示蹤技術、微宇宙實驗模擬技術、彗星分析法和鹼解旋法等手段,確定河口生態系統食物網結構組成,研究PAHs營養級遷移機理與累積特徵,闡釋PAHs生物有效性及其影響因素,揭示PAHs低劑量長期暴露生態風險。通過本項研究,可進一步豐富和發展河口生物地球化學循環的理論體系,為河口生態環境保護和健康安全提供科學依據。

結題摘要

本項目以長江口潮灘生態系統中的持久性有機污染物多環芳烴為研究對象,通過對其在沉積物-生物系統內的累積和遷移特徵的研究,揭示該區域多環芳烴的主要來源和其在生態系統中的傳輸特徵。研究表明該區域多環芳烴主要來源於煤和生物質的燃燒,石油類產品的燃燒也對其排放有一定貢獻;此外,生物富集因子表明無論對於植物還是底棲動物,低環多環芳烴相對於高環多環芳烴更易在生物體內累積;而不同種植物和動物對多環芳烴的富集效應與其所處環境和攝食習慣密切相關;通過同位素技術分析了不同底棲生物的營養級水平,指出在底棲生物中存在多環芳烴隨營養級放大現象,但在更高營養級(魚類)體內沒有富集現象。研究還發現,與實驗室模擬不同,在自然條件下,雖然炭黑與沉積物中的多環芳烴,脂含量與動物體內的多環芳烴具有相關性,但是生物富集因子與炭黑和脂含量都不具有相關性,而辛醇水分配係數與其相關性較大。為了進一步闡明多環芳烴的遷移機制,本研究首次將乾濕輪替這一環境要素引入到多環芳烴的遷移中,發現沉積物在經歷乾濕輪替的自然條件後,一部分多環芳烴較易釋放出來,而這部分多環芳烴極易被生物利用,這一發現揭示了多環芳烴與沉積物結合方式受到自然條件的影響,而不僅僅受到沉積物的理化性質影響。上述研究成果深化了人們對河口持久性有機污染物生物地球化學過程的認識,補充了自然條件下持久性有機污染物在高強度人類活動和高混濁度河口濱岸生態系統中遷移研究的空白,提出了自然條件(乾濕輪替)對持久性有機污染物遷移的理念,拓展了持久性有機污染物遷移研究的角度,為長江口區域環境生態監測和保護提供了科學決策依據。

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