珠三角渔港沉积物中持久性有毒污染物的迁移和控制机制及其环境生物效应研究

The Pearl River Delta (PRD) is one of the most developed regions in China. However, the problem of environmental pollution in this area is also very serious. The 150 fishing harbors loacted in this area have been the source of Persistent Toxic Substances (PTS) to its adjacent coastal environment, which imposed high ecological risk on the whole coastal environment. Hence, this project focused on the release, transfer and speciation changes of PTS from sediments by on-site investigation and in a well-controled dynamic environment simulated by a lid-driven elongated annular flume. The aims of the project are (1) to gain better understanding of the exchange of PTS between solids and liquids and the controlling factors through a series of sorption-desorption experiments; and (2) to better understand the transfer and diffusion of PTS from the harbors to their adjacent environment. The special concern of this project is to evaluate the effects of the release and accumulation of PTS in the marine organisms on the coastal environment and marine ecology. We hope the results of this project can help to develop a mechanism to control and manage the PTS contaminant in the marine environment.

珠三角地区是我国经济高速发展而环境问题突出的典型区域，分布在该区域的150多个渔港（沉积物）是持久性有毒污染物(PTS)的高富集区，其对整个海岸带水环境的影响和潜在的生态风险，不可低估。本项目拟针对（渔）港口对海岸带环境的影响这一前沿科学问题，通过对若干高污染渔港的剖析，利用大型环形流动水槽(FLUME)模拟动力学过程，并结合实际观测，揭示典型PTS在动态过程中的释放机制及其形态变化；借助吸附平衡研究及相关控制实验，阐明PTS在液-固界面的交换吸附及其主导控制因素，进而揭示PTS向邻近海域水体的迁移和扩散机制；通过查明PTS在不同生物体内的生物累积、化学赋存形态及其在细胞结构上的响应，综合评估其对珠三角海岸带水环境和海洋生态/生物的影响，以期能够为海岸带环境中PTS的控制和治理提供相关理论依据和基础资料。

本项目利用大型环形流动水槽(FLUME)模拟动力学过程，并结合实际观测以及实验室的吸附/解吸附模拟实验，综合揭示了典型PTS在不同动态过程中的释放机制及其形态变化, 进而揭示了PTS向邻近海域水体的迁移和扩散机制。通过四年的研究工作，顺利完成了本项目研究计划和内容，取得了多项重要研究结果和认识：1.查明了重金属、农药和新型的PTS在珠江口海岸带及渔港的污染特征及其来源，揭示了珠江河流的输入对珠江口及其海岸带生态环境的直接影响作用；2.揭示了不同动力学过程（不同的剪切力水平）中，PTS的化学形态和物理形态（吸附和溶解态）等对污染物释放和迁移的控制作用；证实了污染物的吸附态在释放和迁移过程中，发挥的主导作用更为显著；3.揭示了海岸带水体环境中盐度、酸度、离子强度等物理化学参数对污染物的吸附/解吸附、释放及迁移的主导控制作用；4.查明并揭示了珠江口及其海岸带海洋生物体内PTS的暴露水平及其生态风险。该项目的顺利开展，为海岸带环境中PTS的控制和治理提供相关了理论依据和基础资料。同时，本项目综合评估了渔港中毒害污染物对珠三角海岸带水环境和海洋生态的影响作用。在本项目资助下，项目主持人已发表第一/联系作者国际SCI论文7篇，完成/待投稿国际SCI论文3篇，已发表中文核心期刊论文1篇。协助培养1名硕士生。项目主持人依托本项目参加国际和国内会议3次，其中大会口头报告2次（报告内容均为本项目取得的研究成果），向国内研究学者很好的展示了本项目的研究成果，凸显了本项目的科学意义。