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陈光杰教授团队在Nature出版集团期刊《科学报告》发表湖泊污染最新成果

2015-12-09 王天志 点击:[]

我校旅游与地理科学学院陈光杰教授及其团队于11月30日在Nature出版集团期刊《科学报告》(《Scientific Reports》)发表重要研究成果,揭示了重金属污染可以导致湖泊生态系统出现灾难性的转变(论文题目:Industrial arsenic contaminationcauses catastrophic changes in freshwater ecosystems)。该研究首次系统揭示了工业生产导致的重金属污染对生态系统健康的长期影响,研究结果对其他地区的污染评价和生态修复提供了重要的研究基础和评价指标。

随着社会经济的持续发展,重金属污染物的持续排放不仅威胁着水体水质、人类健康和生态文明建设,也会直接影响生态系统的健康与稳定。目前国内外对于重金属污染的生态评价主要基于短期的监测数据和毒理实验等结果,缺乏长期评价的可靠结果与生态安全的系统分析。陈光杰教授带领研究团队对云南两个典型的污染湖泊展开了系统调查与研究,结合湖泊监测数据和沉积物记录,识别了过去100年以来湖泊重金属污染、水体富营养化、生物群落变化的特征,甄别了生态系统主要组分对重金属污染的长期响应模式。结果表明,与1950年前的背景时期相比,两个湖泊的沉积物砷浓度分别升高了13.9、21.4倍,与监测记录反映的湖泊污染历史一致。两个湖泊重金属污染的过程不同,但湖泊生态系统同时出现了灾难性转变,且出现一致的生态响应模式。其中,藻类和浮游动物是湖泊生态系统的重要组分,也是指示湖泊健康的主要指标。随着湖泊水体砷浓度的快速增加,浮游动物种群数量大幅度减少(达到10-100倍以上);而藻类(如硅藻)群落结构出现明显的转变,一些耐重污染的物种数量大量增加(>5倍)。因此,在湖泊富营养化的背景下,水体重金属污染物浓度超过一定的阈值后,湖泊生态系统会出现灾难性的结构转变,直接导致了湖泊生态安全与环境功能的明显降低。

本研究受国家自然科学基金、云南省多个项目资助,以云南师范大学作为主要完成单位(第一作者与唯一通讯作者单位),并与加拿大女王大学、福建师范大学、云南省环境科学研究院等单位合作共同完成。该成果的发表标志了我校在高原湖泊保护与生态修复方面取得了重要进展。(旅游与地理科学学院供稿)

论文全文链接:www.nature.com/articles/srep17419

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