科研成果
多环芳烃在季风影响的开阔大洋具有均匀的空间格局和风驱动的显著季节变化
时间：2023年05月31日
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近日,我所孙栋副研究员及合作者在环境领域一流国际期刊Journal of Hazardous Material（一区top）发表了题为“PAHs in the monsoonal open ocean: Homogeneous spatial pattern and wind-driven significant seasonal variations”的论文。该研究利用菲律宾海多航次的调查数据开发了一种使用风频和风速加权风频量化大气输运对开阔大洋PAHs分布影响的方法，并且进一步使用来自南海和北印度洋的PAHs公开数据验证了该方法的有效性。结果表明，风频能较好地解释表层海洋中溶解相和颗粒相PAHs的变化，而风速加权风频能更好地解释颗粒相PAHs的变化。该研究表明，在分析受季风影响的中低纬度开阔大洋海域多环芳烃的分布特征时，季节性大气运输的影响不容忽视，这也为更好地理解PAHs在全球尺度的分布提供了参考方法。
论文第一作者为我所与重庆大学联合培养的硕士研究生张麟杰，通讯作者为孙栋副研究员，我所为第一单位和通讯作者单位。该研究得到了国家自然科学基金（42076122）和国家大洋专项（DY-XZ-02；DY135-E2-3-04）的联合资助。
图1. 热带和北半球开阔大洋多环芳烃浓度和变异系数都具有强烈的纬度梯度变化（近海数据已被剔除），本研究构建的大气输运模型能很好解释这些时空变异
本研究提出的基于风频和风速加权风频模型：
其中CPAHs为溶解相或颗粒相PAHs浓度（ng/L）；fN(n)为n天前至采样当天的北风频率；fW(n)为n天前至采样当天的西风频率。
其中CPAHs为溶解相或颗粒相PAHs浓度（ng/L）；fwN(n)是平均风速加权的北风频率，使用n天前至采样当天的数据；fwS(n)是平均风速加权的南风频率，使用n天前至采样当天的数据；fwW(n)是平均风速加权的西风频率，使用n天前至采样当天的数据；fwE(n)是平均风速加权的东风频率，使用n天前至采样当天的数据。
此外，孙栋副研究员及合作者近期还综合利用浮游动物粒径扫描研究方法与多环芳烃的高灵敏度分析方法，提出了浮游动物的群落结构和粒径结构在研究海洋中持久性有机污染物迁移转化行为时不可忽视的新观点，研究论文以“Considering zooplankton as a black box in determining PAH concentrations could result in misjudging their bioaccumulation”为题发表于环境领域重要期刊Environmental Pollution（二区top）。
论文引用：1) Zhang, L., Zhang, L., Shi, Y., Yang, Z., Gong, Q., Sun, D.* 2023. PAHs in the monsoonal open ocean: homogeneous spatial pattern and wind-driven significant seasonal variations. Journal of Hazardous Materials, 454, 131462.
2) Zhang, L., Zhang, L., Sun, D.* 2023. Considering zooplankton as a black box in determining PAH concentrations could result in misjudging their bioaccumulation. Environmental Pollution 316, 120672.
