近年来，全球变暖对湖泊沉积物中典型有机污染物的生产力和内部循环的影响对水生生态系统具有重要意义。此外，脂类生物标志物(烷烃、甾醇、脂肪酸等)是一种有机分子，可以作为特定来源生物的标志物，包括藻类、细菌和高等植物。
中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室、深地科学卓越创新中心博士万难难和冉勇研究员等人，探讨了中国东部湖泊水体有机质和全球变暖对多环芳烃积累的影响，研究成果发表在近期的Journal of Geophysical Research: Biogeochemistry上。该研究利用湖泊沉积物中的有机地球化学指标，阐述了全球变暖和人类活动对湖泊生产力和多环芳烃沉积的影响。主要测定了总有机碳、藻类有机质指标(S2和氢指数)、总磷和总氮等营养物质等地球化学指标。分析了硅藻和细菌的沉积记录，探讨了硅藻和细菌与多环芳烃的相互作用。
研究结果表明，硅藻对多环芳烃(尤其是HMW-PAHs)具有生物积累作用，细菌是湖泊次生生产力的主要贡献者。此外，湖附近气象站记录的徐州和蚌埠的大气温度变化表明，过去70年，年均大气温度上升了近2℃，表明该地区出现了变暖现象。接下来，分析了影响湖泊藻类生长的3个因素:温度、总氮和总磷，并将它们与多环芳烃含量和藻类和细菌生物标志物含量进行了相关性分析。结果表明，气候变暖导致的浮游生物生产力的增加促进了湖泊沉积物中HMW-PAHs的积累。
该研究受到国家自然科学基金与广东省重点联合基金项目（U1701244）、广东省科技支撑计划项目(2017B030314057, 2019B121205006) 和国家重点实验室专项基金项目(SKLOG2015A01)的资助。
论文信息：Nannan Wan（万难难）, Ruping Zhang（张汝频）, Xianglan Kong（孔祥兰）, Yu Yang（杨余）, Yong Ran（冉勇）*. Effect of Aquatic Organic Matter and Global Warming on Accumulation of PAHs in Lakes, East China. Journal of Geophysical Research-Biogeoscience, 2022, DOI: 10.1029/2022JG007167
图1. 采样点和气象站点位置图
图2. 骆马湖和洪泽湖沉积物中δ13C与C/N比值散点图、浮游生物有机质记录及不同来源有机质的贡献比例。
图3. 洪泽湖沉积物中浮游生物来源有机碳与温度(a)和HMW-PAHs (b)的线性相关分析结果。
图4 骆马湖和洪泽湖中PAHs、生物标志物、有机质参数、养分和Tfit的主成分分析载荷图和因子得分图。
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