科学家在青藏高原冻土中发现大量“冬眠”的卤代有机物

在全球气候加速变暖的背景下，冻土的融化及其对生态环境的风险备受关注。高寒地区常被视为各种污染物的集散地，包括挥发性的卤代有机物。这些物质可能从融化的多年冻土中释放。由于技术限制，现有文献关于土壤卤代有机物的报道集中在溶剂可提取的游离态。这类物质化学性质相对活跃，生物有效性较高，如同处于“清醒”状态。而在高寒环境中，是否存在化学稳定、被土壤锁定的结合态物质，仿佛在“冬眠”而未被察觉？目前，科学家对冻土中卤代有机物的真实情况了解甚少，限制了我们对未来气候变化可能带来的生态风险的评估。

近日，中德两国学者联合开展了研究工作，解析了青藏高原的多年冻土。科研人员首次列出了冻土样品中卤代有机化合物的详细清单，发现了传统的溶解萃取方法测得的含量只是真实总量的“冰山一角”。该研究揭示了这些物质在气候变暖中的释放风险。10月23日，相关研究成果以《青藏高原冻土储藏大量卤代有机物》（Substantial halogenated organic chemicals stored in permafrost soils on the Tibetan Plateau Soils）为题，发表在《自然-地球科学》（Nature Geoscience）上。

该研究采用分步化学处理方法，在传统溶剂提取的基础上，逐级分析冻土中的不可提取残留态物质（Non-extractable residues，NER）。该团队在23个样品中鉴定出270多种卤代有机化合物，平均浓度高达310,000 ng/g，其中180,000 ng/g可能是自然来源。研究显示，冻土中卤代有机物的不可提取残留态占总量的99%以上，远超其他常温环境的土壤和沉积物。此外，冻土中85%的不可提取残留态是物理封存，相较于化学结合态，具有更高的释放潜力。实验结果表明，冻土融化会增加可提取态卤代有机物的含量，而微生物活动的增强则加快了污染物的释放。

本研究通过追踪污染物“冬眠”和“苏醒”的化学状态，揭示了青藏高原冻土中大量的不可提取残留态卤代有机物，证明了它们在气候变暖中的释放风险，为气候变化应对、新污染物治理和冰冻圈的生物地球化学研究开辟了新的研究方向。

该文章由复旦大学、德国亚琛工业大学和中国科学院青藏高原研究所合作完成。中国科学院西北生态环境资源研究院、广州地球化学研究所，以及南京大学、美国麻省大学等提供了样品和技术支持。研究工作得到国家自然科学基金、西北研究院开放基金、第二次青藏高原综合科学考察研究、“一带一路”国际科学组织联盟等的支持。

来源：中国科学院青藏高原研究所

转自：“中科院之声”微信公众号

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