2024年11月23日，课题组博士毕业生林嫣在Environmental Pollution发表成果“Local Contributions and Climate Change Effects on Organochlorine Pesticide Levels in Soil and Sediments in Svalbard”。该研究首次系统揭示了斯瓦尔巴群岛土壤与沉积物中有机氯农药(OCPs)水平的区域贡献与气候变化效应，为理解北极地区环境污染提供了重要科学依据。

研究背景

        斯瓦尔巴群岛位于欧洲北极区域，由于独特的地理位置和气候条件，成为研究全球变化影响的理想场所。近年来，随着全球气候变暖，冰川和海冰融化释放出长期封存的有机氯农药，同时人类活动也可能导致新的局部污染。这些因素共同作用下，斯瓦尔巴群岛的环境污染物水平和分布模式发生了显著变化。然而，现有的研究存在定量数据不充分、污染路径不明确、局部污染影响未完全解析等不足。因此，研究团队在Kongsfjorden、Rijpfjorden和Ny-Ålesund地区，对不同季节进行了详细的土壤和沉积物采样，使用正矩阵因子（PMF）模型和诊断比率方法，对OCPs的来源、浓度、分布等进行全面解析，并对研究地区实施长期监测计划和局部污染源的调查，对多源污染和新输入污染物进行追踪与分析，综合评估了OCPs在北极环境中的长期变化趋势。

研究结果

        本研究通过详细的采样和分析，揭示了斯瓦尔巴群岛Kongsfjorden和Rijpfjorden两个峡湾沉积物以及Ny-Ålesund附近土壤中OCPs的浓度分布和来源。研究发现，斯瓦尔巴群岛土壤中的OCPs浓度范围为0.28 ng/g至3.6 ng/g，而沉积物中的浓度为0.36 ng/g至0.90 ng/g。最高浓度出现在尼奥尔斯恩德研究站附近的土壤样本中，这能与当地的人类活动如燃料储存、研究站运营和航运有关。六氯苯(HCB)是最主要的化合物，其次是各种DDTS和HCHS。

图1 OCPs在两条河流沉积物和Ny-Ålesund、Svalbard土壤中的空间分布

        PMF模型分析显示，历史使用的污染物是主要来源，占总OCPs的90%，其中新输入的OCPs对HCHs的贡献尤为显著(43%)。冰川和海冰融化是OCPs的主要来源之一，尤其是在里普峡湾(95%)和康斯峡湾(55%)局部污染，特别是Ny-Ålesund研究站附近的人类活动，也显著影响了OCPs的浓度，占总量的64%。这些结果为理解OCPs在北极环境中的行为和传输机制提供了重要科学依据。

图2 通过PMF得到的Ny-Ålesund土壤、Kongsfjorden和Rijpfjorden沉积物中OCPs在3个因子中的组成和分布

研究团队及资助

        该论文第一作者为课题组博士毕业生林嫣，通讯作者为蔡明刚教授，共同作者包括挪威极地研究所Geir Wing Gabrielsen教授、同济大学陆志波教授、黄清辉副教授、广东海洋大学黄鹏、厦门大学柯宏伟副教授等多位学者。该研究获得国家自然科学基金项目（U2005207, 42106224, 41961144011）、福建省自然科学基金（2014J06014）、福建省自然科学重点基金（2020J01412103）、海南省科学技术专项基金（ZDYF2022SHFZ317）、国家重点研发计划项目（2019YFC1408201）、挪威研究理事会PLASTPOLL项目（275172）、中国北极黄河站国际合作项目（2017年）共同资助。

        论文来源

        Lin, Y., Gabrielsen, G.W., Lu, Z., Huang, Q., Huang, P., ke, H., Cai, M.*, Local Contributions and Climate Change Effects on Organochlorine Pesticide Levels in Soil and Sediments in Svalbard, Environmental Pollution, 125386.

        论文链接

https://doi.org/10.1016/j.envpol.2024.125386

文字作者：蔡君仪

编辑/审核：史敬文