東北地理所在寒區湖泊中PAHs的環境行為-基于逸度視角下的關鍵驅動機制研究取得進展
受冰封現象影響，寒區湖泊中多環芳烴(PAHs)環境行為過程復雜多樣，且春季湖泊冰層融化將造成其潛在生態風險急劇增加。然而，當前關于冰封期寒區湖泊中PAHs的多介質分布規律特征及其環境行為研究尚顯不足。中國科學院東北地理與農業生態研究所水環境健康與模擬學科組以查干湖為研究對象，探究冰封期PAHs在多介質中的環境行為特征及規律，利用Ⅳ級逸度模型刻畫了PAHs在多介質中的遷移通量，并重點分析PAHs受環境因素影響下的主要驅動機制。
圖1. PAHs在多介質遷移框架圖
本研究對典型寒區湖泊中PAHs在冰封期的多介質分布特征進行研究，評估了PAHs在冰層、水層以及沉積物層等5項環境介質中的動態分布。研究結果表明，超過87%的低環PAHs以氣溶膠形式封存在冰層中，而水層中超過88%的PAHs附著在懸浮顆粒物中。
圖2.PAHs在冰層、水層、沉積物層的質量平衡圖
在此基礎上，本研究運用Ⅳ逸度模型和Spearman相關性分析來對湖泊中PAHs的環境行為過程進行刻畫，并明確其主要驅動機制。逸度模型分析表明，低環PAHs易從沉積物向上遷移至水層，而高環PAHs則表現出相反的趨勢。Spearman相關性分析表明，冰封期PAHs的分布受其自身理化性質、研究區自然條件以及人為活動等因素協同影響。本研究解釋了寒區湖泊PAHs的特異性環境行為特征及規律，為寒區湖泊污染物綜合管控提供理論基礎。
圖3.PAHs濃度與環境驅動因素之間的相關性分析
研究成果以題為《Winter behavior of polycyclic aromatic hydrocarbons in frozen lakes: fugacity insights into partitioning,transport,and key driving mechanisms》，近期發表于國際期刊Environmental Pollution(影響因子IF=7.3)，本文由水環境健康與模擬組特別研究助理鞠含俞為第一作者，通訊作者張敬杰研究員和姜力力博士生等共同完成。研究得到了國家自然科學基金面上項目以及國際(地區)合作與交流項目(42471089.4231101419)、吉林省國際科技合作項目(20240402026GH)及吉林省青年人才托舉工程(QT202330)的資助。
論文信息及鏈接如下：
Ju,H.;Jiang,L.;Yuan,Y.;Zou,S.;Gin,K. Y.-H.;Xu,F.;Zhang,J. Winter Behavior of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Frozen Lakes: Fugacity Insights into Partitioning,Transport,and Key Driving Mechanisms. Environ. Pollut. 2025. 127232. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2025.127232.
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