森林叶片吸收是持久性有机污染物（POPs）区域及全球循环的关键过程之一。叶片表面蜡质可以直接快速吸附和截留大气中的气态POPs，通过树叶凋落、雨水冲刷等过程将POPs携带到林下土壤，从而加速POPs向地表的沉降。早期研究结果表明，低温有助于叶片吸收大气POPs，但也会降低POPs进一步渗透至叶片内部的效率。总体上，关于低温条件下叶片对POPs的吸收机制尚缺乏系统研究。
中科院青藏高原所高寒环境质量与安全团队选择藏东南地区高山林线叶片为研究对象，开展了生长季叶片POPs吸收动力的连续观测，研究低温地区叶片POPs吸收机制。通过长期观测发现，藏东南地区高山林线叶片对大分子POPs的吸收效率相较高原林内叶片及欧洲北方森林叶片高约1个数量级，是目前已知的全球吸收效率最高的地区（图1a）。大分子POPs（如滴滴涕DDTs）在展叶早期首先吸附于叶片蜡质表层，再缓慢渗透到叶片内部并在生长季末期达到吸收效率峰值（图1b）。低温和厚蜡质是控制林线叶片吸收大分子POPs的主要因素。然而，较高的大气相对湿度不利于叶片吸收大分子POPs，具体机理为高湿条件下，叶表面凝结的水汽阻挡大分子POPs接触叶蜡，堵塞了DDTs进入叶片的内部通道。
以上结论为理解POPs全球传输过程和低温环境下POPs归趋提供了新视角，有助于进一步揭示叶片的POPs吸收机制提供信息和证据。
研究成果以“Foliar uptake of persistent organic pollutants at alpine treeline”为题，发表于环境科学领域高水平期刊《Journal of Hazardous Materials》。我所龚平研究员为论文第一作者，王小萍研究员为通讯作者，张林研究员、王永杰高级工程师和西安地球环境研究所薛永刚副研究员为共同作者。该研究得到第二次青藏高原综合科学考察研究、中科院青促会优秀会员等项目资助，并得到中科院藏东南高山环境综合观测研究站在野外观测方面的大力支持。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389423006714
图1 叶片的大气POPs吸收效率及机制
