隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的快速發(fā)展，我國多數(shù)湖泊正受到不同程度的重金屬、有機(jī)物污染及富營養(yǎng)化等復(fù)合污染問題，嚴(yán)重影響了湖泊供水、漁業(yè)及生態(tài)系統(tǒng)的安全。多環(huán)芳烴是我國湖泊中普遍存在的一類持久性有機(jī)污染物，多數(shù)具有致癌、致畸及致突變等危害，食物是其進(jìn)入人體的主要途徑之一。藻類是富營養(yǎng)化湖泊的初級生產(chǎn)者，藻類吸附并富集多環(huán)芳烴是其進(jìn)入食物鏈的第一步。藻類吸附及富集多環(huán)芳烴可能會受到水體中共存的重金屬的影響，但目前國內(nèi)外尚無相關(guān)的認(rèn)識。

　　在國家自然科學(xué)基金“太湖藍(lán)藻水華對多環(huán)芳烴賦存、生物富集及食物鏈傳遞的影響及其機(jī)制研究”及“含水生植物脂半透膜被動采樣裝置的研制及其在湖泊水源地有機(jī)污染物的原位監(jiān)測和生物有效性研究中的應(yīng)用”等項(xiàng)目的資助下，中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所陶玉強(qiáng)副研究員等首先開展了重金屬（Cu2+, Cd2+及Ag+）影響銅綠微囊藻吸附多環(huán)芳烴（菲、芘及苯并[a]芘）及其作用機(jī)理的研究，研究表明：重金屬離子與多環(huán)芳烴之間形成的陽離子-pi作用（cation–pi interactions）促進(jìn)了銅綠微囊藻對多環(huán)芳烴的吸附；陽離子-pi作用引起的吸附促進(jìn)作用隨著重金屬離子的軟度（softness order）及多環(huán)芳烴的pi電子供體強(qiáng)度增加而增大，重金屬離子對多環(huán)芳烴吸附的促進(jìn)作用呈現(xiàn)出Cd2+ ≪ Cu2+ ＜ Ag+的趨勢，相同重金屬離子對多環(huán)芳烴的促進(jìn)作用呈現(xiàn)出菲 ＜ 芘 ＜ 苯并[a]芘的趨勢。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了重金屬（Cu2+, Cd2+及Ag+）影響銅綠微囊藻富集多環(huán)芳烴（菲、芘及苯并[a]芘）及其作用機(jī)理的研究，結(jié)果表明：重金屬離子與多環(huán)芳烴之間形成的陽離子-pi作用（cation–pi interactions）還可以有效促進(jìn)銅綠微囊藻對多環(huán)芳烴的富集；陽離子-pi作用引起的富集促進(jìn)作用也隨著重金屬離子的軟度（softness order）及多環(huán)芳烴的pi電子供體強(qiáng)度增加而增大；此外，重金屬離子還可以通過改變?nèi)芤褐腥芙庥袡C(jī)質(zhì)的性質(zhì)，進(jìn)而改變水體中多環(huán)芳烴自由溶解態(tài)濃度的方式促進(jìn)銅綠微囊藻對多環(huán)芳烴的富集，此種作用機(jī)制與重金屬及多環(huán)芳烴的性質(zhì)密切相關(guān)。

　　相關(guān)成果近日在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域刊物Journal of Environmental Quality 及Chemosphere上相繼發(fā)表（Yuqiang Tao, Bin Xue, Zhen Yang, Shuchun Yao, Shanying Li. Journal of Environmental Quality, 2014，43, 1–10；‚Yuqiang Tao, Bin Xue, Zhen Yang, Shuchun Yao, Shanying Li. Chemosphere, 2015, 119, 719–726）。這是陶玉強(qiáng)等人繼首次研究重金屬影響藻類殘?bào)w吸附五氯酚（Water Research, 2012, 46, 3585-3594）及多環(huán)芳烴（Journal of Hazards Materials, 2013, 261, 21 – 28）后，首次揭示了重金屬對活體藻類吸附及富集多環(huán)芳烴的影響及其機(jī)制，進(jìn)一步證實(shí)了重金屬及有機(jī)污染物的濃度及性質(zhì)是影響藻類吸附及富集有機(jī)污染物的主要影響因素。此系列研究增加并完善了湖泊中多環(huán)芳烴及五氯酚等主要持久性有機(jī)污染物的主要生物地球化學(xué)過程及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識，可以為湖泊復(fù)合污染的綜合治理提供理論基礎(chǔ)。

南京地理所在湖泊復(fù)合污染研究中取得系列進(jìn)展