多参数有机质来源指标研究入海持久性有机污染物的来源、迁移和归宿行为

Marine pollutions have been one of the important environmental issues on the earth due to the characteristics of complex source, persistence, wide spread and uncontrollable. Excluding the methods of pollutants themselves, total organic carbon (TOC), grain size and principle components analysis (PCA), most of the current reports have provided reference data to study the environmental behaviors of marine contaminants. It is difficult to qualitatively or quantitatively distinguish their terrestrial discharge paths and regions. The aim of the project is to qualitatively or quantitatively distinguish the major sources, terrestrial discharge regions, entering ways into ocean, migration path and environmental fate of organic pollutants from different sea regions, and then provide foundation for protecting marine environment by controlling terrestrial contaminants discharges. In this project, persistent organic pollutants (such as HBCD and Hexachlorobutadiene) are chosen as the target compounds. Multiple indicators of terrestrial organic matter sources (such as TOC C/N ration, TOC δ13C、C27+C29+C31 n-alkanes, Branched GDGTs, TMBR and BIT) and anammox indicators of ladderane core lipids have been introduced by providing reference data. In addition, the distribution characteristics of pollutants and their congeners, marine physical environments (ocean currents and monsoon) and PCA will also been involved.

海洋污染由于其污染源多、持续性强、扩散范围广和难以控制等特点，已成为全球重要的环境议题。但当前大多数有关海洋污染物的调查研究，除了污染物自身、总有机碳(TOC)、粒度和主成分分析方法等以外，都未能提供其它可供参考对比的数据，致使污染物来源的识别仍具有较大的模糊性，很难定性或者定量区分它们的主要陆地排放途经和陆地排放区。本项目拟以卤代持久性有机物污染物（如HBCD和六氯丁二烯等）为研究对象，同步分析我国近海海洋环境中的多参数陆源有机质指标（如C/N、TOC δ13C、C27+C29+C31长链烷烃、Branched GDGTs、TMBR和BIT指标等）和厌氧氨氧化指标梯烷核心脂，结合污染物自身同族体分布特征、海洋物理环境和主成分分析方法，定性和半定量评估不同海域有机污染物的主要来源、陆地排放区、输入途经、迁移路径和环境归宿行为，为加强海洋环境污染控制和陆地污染排放控制提供重要的科学依据。

卤代污染物（多溴联苯醚（PBDEs）、多氯联苯（PCBs）、多氯萘（PCNs）、二氯二苯三氯乙烷（DDTs）等）是东海和南黄海沉积物中普遍存在的有机污染物。在空间分布上，甲氧基和羟基PBDEs在我国东海和南黄海都呈现出近岸低、离岸高的特点；在时间分布趋势上，与海洋初级生产力指示物甲藻甾醇、菜子甾醇和长链烯酮等呈现较一致的分布趋势，并在近年呈现较高趋势。它们的时空分布特征显示，6-MeO-BDE-47可能主要来自海洋原位产生，而非陆源输入。高分辨时空分辨结果显示，东海表层沉积物样品中的PCBs和PCNs不仅呈现近岸高、离岸低的陆源输入特点，还存在明显的沉积边界（如，PCBs以30°N为界限），显示不同海域这类入海污染物具有明显的陆源输入差异，包括长江输运、沿岸排放和大气沉降等。DDTs的时空分布趋势及来源分析结果显示它的年代变化趋势与其在中国的生产、使用、禁用等过程显著相关，早期入海DDTs是沉积物中现存DDTs的主要贡献者。此外，研究还发现异稻瘟净是东海海域广泛存在的典型的非禁用农药，检出率100%。为识别陆架海区域有机污染物不同入海路径（大气沉降和河流输运）的贡献，特别是海洋浮游植物在有机污染物转运至海底沉积环境中的作用，我们还对比分析了OCPs和海洋浮游植物生物标志物之间的关系，并利用可以识别陆海有机质在沉积有机质贡献的陆海生物标志物比例（TMBR）指标，探讨了海洋浮游植物对南黄海OCPs沉积通量的影响，并估算了其贡献（>75%），指出了海洋初级生产力在南黄海OCPs沉降过程中的关键性作用。通过分析东海沉积柱中梯烷核心脂的含量分布特征，对比分析海洋浮游植物生物标志物，探讨了海洋污染与富营养化之间的关系，指出近年营养盐的输入，加大了近海的富营养化和缺氧现象。