近年來，全球變暖對湖泊沉積物中典型有機(jī)污染物的生產(chǎn)力和內(nèi)部循環(huán)的影響對水生生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。此外，脂類生物標(biāo)志物(烷烴、甾醇、脂肪酸等)是一種有機(jī)分子，可以作為特定來源生物的標(biāo)志物，包括藻類、細(xì)菌和高等植物。

　　中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所有機(jī)地球化學(xué)國家重點實驗室、深地科學(xué)卓越創(chuàng)新中心博士萬難難和冉勇研究員等人，探討了中國東部湖泊水體有機(jī)質(zhì)和全球變暖對多環(huán)芳烴積累的影響，研究成果發(fā)表在近期的Journal of Geophysical Research: Biogeochemistry上。該研究利用湖泊沉積物中的有機(jī)地球化學(xué)指標(biāo)，闡述了全球變暖和人類活動對湖泊生產(chǎn)力和多環(huán)芳烴沉積的影響。主要測定了總有機(jī)碳、藻類有機(jī)質(zhì)指標(biāo)(S2和氫指數(shù))、總磷和總氮等營養(yǎng)物質(zhì)等地球化學(xué)指標(biāo)。分析了硅藻和細(xì)菌的沉積記錄，探討了硅藻和細(xì)菌與多環(huán)芳烴的相互作用。

　　研究結(jié)果表明，硅藻對多環(huán)芳烴(尤其是HMW-PAHs)具有生物積累作用，細(xì)菌是湖泊次生生產(chǎn)力的主要貢獻(xiàn)者。此外，湖附近氣象站記錄的徐州和蚌埠的大氣溫度變化表明，過去70年，年均大氣溫度上升了近2℃，表明該地區(qū)出現(xiàn)了變暖現(xiàn)象。接下來，分析了影響湖泊藻類生長的3個因素:溫度、總氮和總磷，并將它們與多環(huán)芳烴含量和藻類和細(xì)菌生物標(biāo)志物含量進(jìn)行了相關(guān)性分析。結(jié)果表明，氣候變暖導(dǎo)致的浮游生物生產(chǎn)力的增加促進(jìn)了湖泊沉積物中HMW-PAHs的積累。

　　該研究受到國家自然科學(xué)基金與廣東省重點聯(lián)合基金項目（U1701244）、廣東省科技支撐計劃項目(2017B030314057, 2019B121205006) 和國家重點實驗室專項基金項目(SKLOG2015A01)的資助。

　　論文信息：Nannan Wan（萬難難）, Ruping Zhang（張汝頻）, Xianglan Kong（孔祥蘭）, Yu Yang（楊余）, Yong Ran（冉勇）*. Effect of Aquatic Organic Matter and Global Warming on Accumulation of PAHs in Lakes, East China. Journal of Geophysical Research-Biogeoscience, 2022, DOI: 10.1029/2022JG007167

　　論文鏈接

　　

 

　　圖1. 采樣點和氣象站點位置圖

　　

 

　　圖2. 駱馬湖和洪澤湖沉積物中δ13C與C/N比值散點圖、浮游生物有機(jī)質(zhì)記錄及不同來源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)比例。

　　 

　　圖3. 洪澤湖沉積物中浮游生物來源有機(jī)碳與溫度(a)和HMW-PAHs (b)的線性相關(guān)分析結(jié)果。

　　

 

　　圖4 駱馬湖和洪澤湖中PAHs、生物標(biāo)志物、有機(jī)質(zhì)參數(shù)、養(yǎng)分和Tfit的主成分分析載荷圖和因子得分圖。