白令海及西北冰洋典型持久性有机污染物的生物泵输出
批准号:
41576180
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
蔡明刚
依托单位:
学科分类:
极地科学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
Rainer Lohmann、纪凯献、柯宏伟、郑雪红、陈丁、王俊、赵雯璐、陈凯、段梦姗
中文摘要
以中国北极科学考察(2008-2018)为研究平台,系统获取白令海及西北冰洋上层水体中溶解态及颗粒态典型POPs(OCPs和PAHs等)的空间分布、相态分配及年际变化特征,利用Po-210/Pb-210、Th-234/U-238不平衡方法等天然放射性同位素示踪技术,全面估算并绘制北冰洋-太平洋扇区上层水体中典型POPs物质的生物泵输出通量及其变化图景,探讨水体相关碳参数(POC、DOC、BC)与理化参数变化对其输出过程的影响,进而评估在北极快速变化背景下海洋生物泵在北极POPs传输与循环过程中的相对重要性。
英文摘要
Based on the platform of Chinese Arctic Research Expedition (CHINARE 2008-2018), we systematically study the spatial distribution, the phase partition and the inter-annual variation of typical persistent organic pollutants (POPs) (OCPs and PAHs etc.) in the upper water of the Bering Sea and the western Artic Ocean. This study uses Po-210/Pb-210 and Th-234/U-238 disequilibria method to estimate the output fluxes of the selected POPs in the upper layer of the Pacific Sector of Arctic Ocean, which is generated by the biological pump processes, and to map its change scenarios. In order to investigate and discuss the impact of relevant factors on the output process, relevant carbon factors (e.g. POC, BC and DOC) and physical and chemical parameters were given simultaneously. Thus the relative importance of ocean biological pump to POPs transport and cycling in the Arctic Ocean under the current background of rapid change was estimated.
在全球气候变化和北极快速冰融背景下,极地持久性有机污染物(POPs)的源汇格局或已改变。生物泵驱动的上层水体颗粒输出对污染物的海/气交换、水柱质量平衡和沉积埋藏有重要的调控作用。本研究以多环芳烃(PAHs)为代表物质完成了亚北极和北冰洋海域POPs的大气-海水-颗粒物-沉积物的生物泵过程、机制和模型研究,主要结果如下。.大气ΣPAH浓度范围为0.7-12.6 ng m-3,表层海水中ΣPAH浓度为2.8-36.1 ng L-1,总体上呈现北太平洋至西北冰洋浓度逐渐下降的分布趋势。比值法判断PAHs来源表明,北太平洋至西北冰洋表层海水中PAHs来自于混合来源,主要来自于燃烧来源。运用逸度模型估算海/气交换通量,表明白令海陆架区PAHs的传递方向为由大气向海水的净沉降,夏季白令海是PAHs的“汇”。.溶解态PAH的垂直分布呈现表层富集、随深度浓度减小的特征,这一分布规律受北冰洋水体垂直层化作用和水柱中颗粒沉降过程的影响。在针对中国第5次北极科考实测海水多环芳烃的研究中发现,高纬海区真光层海水中颗粒态持久性有机污染物随水深而增加,溶解态污染物浓度则在表层富集,深层削减并趋于稳定。利用天然放射性同位素210Po/210Pb不平衡法完成了北极白令海及楚科奇海多环芳烃的颗粒输出通量估算,其输出通量为929 ng m-2 d-1。.白令海、楚科奇海和加拿大海盆区表层沉积物中∑16PAH的浓度范围为27.66-167.48 ng g-1(干重)。大体呈现加拿大海盆>楚科奇海>白令海的分布趋势。PAHs的浓度与沉积物中的粒度没有呈现明显的相关性,说明其分布主要受原始来源的影响。
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PAHs in the Northern South China Sea: Horizontal transport and downward export on the continental shelf
南海北部多环芳烃:大陆架上的水平迁移和向下输出
DOI:
10.1016/j.marchem.2018.03.004
发表时间:
2018-05-20
期刊:
MARINE CHEMISTRY
影响因子:
3
作者:
[Cai, Minggang, Duan, Mengshan, Liang, Junhua]
通讯作者:
Liang, Junhua
Fate of polycyclic aromatic hydrocarbons from the North Pacific to the Arctic: Field measurements and fugacity model simulation
从北太平洋到北极的多环芳烃的命运:现场测量和逸度模型模拟
DOI:
10.1016/j.chemosphere.2017.06.058
发表时间:
2017-10-01
期刊:
CHEMOSPHERE
影响因子:
8.8
作者:
[Ke, Hongwei, Chen, Mian, Cai, Minggang]
通讯作者:
Cai, Minggang
Fate of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Seawater from the Western Pacific to the Southern Ocean (17.5°N to 69.2°S) and Their Inventories on the Antarctic Shelf
西太平洋至南大洋(北纬17.5°至南纬69.2°)海水中多环芳烃的归宿及其在南极大陆架的库存
DOI:
10.1021/acs.est.6b02766
发表时间:
2016-09-06
期刊:
ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
影响因子:
11.4
作者:
[Cai, Minggang, Liu, Mengyang, Ye, Jun]
通讯作者:
Ye, Jun
Geochemical Assessment and Spatial Analysis of Heavy Metals in the Surface Sediments in the Eastern Beibu Gulf: A Reflection on the Industrial Development of the South China Coast.
北部湾东部表层沉积物重金属地球化学评价与空间分析:对华南沿海工业发展的思考
DOI:
10.3390/ijerph15030496
发表时间:
2018-03-12
期刊:
International journal of environmental research and public health
影响因子:
--
作者:
[Chen F, Lin J, Qian B, Wu Z, Huang P, Chen K, Li T, Cai M]
通讯作者:
Cai M
快速融冰背景下西北冰洋中上层水团演化与传输过程的CFCs和SF6示踪
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批准号:41976216
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2019
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负责人:蔡明刚
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依托单位:
普里兹湾及其以北南大洋海洋学过程的CFCs和SF6示踪研究
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批准号:41076133
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2010
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负责人:蔡明刚
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依托单位:
普里兹湾及其以北南大洋海洋学过程的CFCs和SF6示踪研究
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批准号:40976113
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项目类别:面上项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2009
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负责人:蔡明刚
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依托单位:
典型河口及沿岸海区沉积物—海水界面上多氯代二苯并二噁英/呋喃(PCDD/Fs)的动力学过程研究
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批准号:40776040
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2007
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负责人:蔡明刚
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依托单位:
珠江口及南海北部上层水体PAHs的输出动力学
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批准号:40306012
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:27.0万元
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批准年份:2003
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负责人:蔡明刚
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依托单位:
国内基金
海外基金