南海珊瑚礁海山区多氯联苯污染现状研究及其影响因子

珊瑚礁海山靠近近海，会长期暴露于大气的人为影响因素之中，其影响因素及变化特征是我实验室深海生命与生态过程创新团队的标志性研究成果之一。

多氯联苯（PCBs）是一类典型的持久性有机污染物，因其具有持久性、长距离迁移性、生物累积性以及难降解性而受到世界各国的关注。2001年《斯德哥尔摩公约》将PCBs列入首批12种持久性有机污染物并加以控制。我国于1974年开始停止生产PCBs，但因其特殊的性质，这些化合物仍然在大气、土壤、水体、生物体等环境中普遍存在，并且经过进一步的迁移、转化、累积等环境行为产生负面生态效应。珊瑚礁是热带海洋中最重要的生态系统之一，正遭受着全球气候变化和人类活动的双重压力而快速退化。其中毒害性有机物对海洋造成的污染可能对珊瑚礁生态系统造成严重的干扰。然而目前PCBs在我国南海珊瑚礁区大气、水体和珊瑚中的分布和环境行为特征还未见报道。

南方实验室创新团队首次对南海珊瑚礁海山区域的水体、大气和珊瑚中多氯联苯（PCBs）的污染现状开展了调查，分析了PCBs的气-粒分配，水-气交换和生物富集等环境行为特征，结合气流轨迹模型和海流数据，探讨了南海周边国家PCBs排放对珊瑚礁区的影响。研究结果表明，南海珊瑚礁海山区域PCBs的含量处于全球较低水平。可能主要受海流的低流速和涡旋状态的影响，水体中PCBs含量分布较为均匀。大气中PCBs的分布主要受气团的影响，东南风会比西南风带来更高浓度的PCBs，且PCBs主要分布在气相中。水-气交换通量的研究表明，PCBs在南海中主要由大气向海水扩散，且呈现出大气-海洋-珊瑚的迁移模式。与之前的风险评估研究相比，来自南海的PCBs可能会通过降低虫黄藻密度、叶绿素-a和叶绿素- C2，对珊瑚造成潜在风险。此外，温度对PCBs的水-气交换起着重要的控制作用。该研究还评估了全球变暖对PCBs水-气交换的影响，认为在水气PCBs浓度不变的情况下，升温会抑制PCBs的大气沉降，减弱了海洋作为有机污染物“汇”的作用，进而可能会加重南海周围的生态环境压力。

图1 PCBs在南海珊瑚礁海山区大气–水体–珊瑚界面的环境行为：水气交换、干沉降和生物富集

图2 PCBs在南海水体中的浓度（pg L−1）（A）和大气样品（pg m−3）（B）中的浓度分布

图3 采样期间南海月平均海流图(5 m)（A1-A4）和大气采样站位120 h气流后推轨迹（B1和B2）

研究成果于2021年3月在环境领域权威期刊Science of The Total Environment（IF=6.551，h-index=205）上以 “Occurrence, Distribution, and Fate of Polychlorinated Biphenyls (PCBs) in Multiple Coral Reef Regions from the South China Sea: a Case Study in Spring-summer”为题发表。创新团队首席科学家余克服教授为文章的通讯作者，创新团队骨干成员张瑞杰副教授为文章的第一作者。

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