典型河口潮滩生态系统PAHs营养级迁移机理与生态风险

多环芳烃（PAHs）在河口环境介质中被广泛检出，且可以通过食物网迁移至更高营养级生物，对河口生态系统产生深刻影响和潜在危害。因此，食物网PAHs营养级迁移机理与低剂量长期暴露风险评价倍受国际学术界关注，已成为河口生物地球化学研究的前沿。然而，目前研究还存在食物网粗略、营养级较少或影响因素不全面等不足，食物网放大与稀释效应内在机理亦尚待深化。鉴于此，本项目选择长江口作为典型研究区，运用稳定碳、氮同位素示踪技术、微宇宙实验模拟技术、彗星分析法和碱解旋法等手段，确定河口生态系统食物网结构组成，研究PAHs营养级迁移机理与累积特征，阐释PAHs生物有效性及其影响因素，揭示PAHs低剂量长期暴露生态风险。通过本项研究，可进一步丰富和发展河口生物地球化学循环的理论体系，为河口生态环境保护和健康安全提供科学依据。

本项目以长江口潮滩生态系统中的持久性有机污染物多环芳烃为研究对象，通过对其在沉积物-生物系统内的累积和迁移特征的研究，揭示该区域多环芳烃的主要来源和其在生态系统中的传输特征。研究表明该区域多环芳烃主要来源于煤和生物质的燃烧，石油类产品的燃烧也对其排放有一定贡献；此外，生物富集因子表明无论对于植物还是底栖动物，低环多环芳烃相对于高环多环芳烃更易在生物体内累积；而不同种植物和动物对多环芳烃的富集效应与其所处环境和摄食习惯密切相关；通过同位素技术分析了不同底栖生物的营养级水平，指出在底栖生物中存在多环芳烃随营养级放大现象，但在更高营养级（鱼类）体内没有富集现象。研究还发现，与实验室模拟不同，在自然条件下，虽然炭黑与沉积物中的多环芳烃，脂含量与动物体内的多环芳烃具有相关性，但是生物富集因子与炭黑和脂含量都不具有相关性，而辛醇水分配系数与其相关性较大。为了进一步阐明多环芳烃的迁移机制，本研究首次将干湿轮替这一环境要素引入到多环芳烃的迁移中，发现沉积物在经历干湿轮替的自然条件后，一部分多环芳烃较易释放出来，而这部分多环芳烃极易被生物利用，这一发现揭示了多环芳烃与沉积物结合方式受到自然条件的影响，而不仅仅受到沉积物的理化性质影响。上述研究成果深化了人们对河口持久性有机污染物生物地球化学过程的认识，补充了自然条件下持久性有机污染物在高强度人类活动和高混浊度河口滨岸生态系统中迁移研究的空白，提出了自然条件（干湿轮替）对持久性有机污染物迁移的理念，拓展了持久性有机污染物迁移研究的角度，为长江口区域环境生态监测和保护提供了科学决策依据。