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科研动态

我所在印度洋全氟化合物分布特征及输运通量研究领域取得新进展

时间:2022.06.10 来源:资环中心 字号

为深入了解印度洋开阔区域水环境中全氟化合物(PFASs)的分布特征、来源和输运通量,我所海洋生物资源与环境研究中心、海洋生态研究中心、海洋环境与数值模拟研究室、海洋地质与地球物理研究室联合,对印度洋不同区域海水中的全氟化合物进行了多航次调查研究。近日,研究成果以“Spatial distribution, vertical profiles and transport of legacy and emerging per- and polyfluoroalkyl substances in the Indian Ocean”为题发表于环境科学领域顶级期刊《Journal of Hazardous Materials》(IF = 10.588)上。

PFASs具有环境持久性,可随洋流与大气长距离迁移。开阔大洋被认为是PFASs的汇,在其从边缘海向极地环境输运过程中发挥着重要作用。PFASs在水体中具有相对保守的性质和较短的生产历史,具有成为新的洋流示踪物的潜力,然而关于PFASs在印度洋水柱中的生物地球化学过程研究非常有限。

针对上述问题,我所科研人员采用离线和在线固相萃取技术对海水样品中的痕量PFASs进行两步富集,结合超高效液相色谱-串联质谱联用技术,建立了一种适用于大洋全水深海水样品中痕量PFASs的新方法,并用于西北太平洋、亚印太交汇区、东北印度洋和西南印度洋海域表层海水以及亚印太交汇区全水深海水中20种典型PFASs和3种新型替代品的检测(图1)。研究发现,表层海水中PFASs的总浓度表现为:西北太平洋>亚印太交汇区>东北印度洋>西南印度洋;HFPO-DA(GenX),一种新型PFASs替代品在印度洋海水中被首次检出,表明了其在全球大洋中扩散的早期迹象;PFASs在亚印太交汇区水柱中的垂向分布表现出一种“表层富集”和“底层耗散”的模式(图2),并在150-200 m和200-500 m水层存在明显的波动,而涡流扩散、水团来源和水团运动轨迹等物理过程是影响PFASs垂直剖面形成的主要因素。此外,通过构建PFASs质量传递模型发现印尼贯穿流携带的全氟辛酸(C8 全氟羧酸)对印度洋海水PFASs总浓度具有显著贡献,且由温盐环流驱动的南极中间水对印太交汇区海水中全氟庚酸(C7 全氟羧酸)的贡献也不可忽略。

我所与中国海洋大学化学化工学院联合培养的海洋化学专业博士生韩同竹为该研究论文的第一作者,我所海洋生物资源与环境研究中心何秀平副研究员为通讯作者。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389422010548

图1 采样站位和主要洋流示意图

图2 亚印太交汇区8个站位水柱中PFASs (pg/L)的垂直剖面图



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