松树年轮中林丹污染的树轮年代学与树轮化学评估：西班牙Bailín垃圾填埋场的环境历史重建

推荐：本研究通过树轮年代学和树轮化学方法，揭示了西班牙Sabi?ánigo地区Bailín垃圾填埋场松树年轮中六氯环己烷(HCH)异构体的长期污染动态。研究人员分析了1979-2018年间松树年轮的HCH积累模式，发现β-HCH因稳定性高成为主导异构体，且污染趋势与历史排放事件高度吻合。该研究为污染场地的生物监测提供了创新方法，并证实了松树年轮在环境污染物历史重建中的可靠性。

　　

在西班牙北部阿拉贡自治区的Sabi?ánigo小镇，一家名为INQUINOSA的化工厂曾长期生产杀虫剂林丹（γ-HCH），导致当地两个垃圾填埋场（Sardas和Bailín）积累了数万吨六氯环己烷（HCH）废弃物。这些持久性有机污染物通过复杂的途径渗透到周边环境中，但对其长期环境行为的追踪一直是个难题。传统监测方法难以重建历史污染动态，而松树作为当地优势树种，其年轮可能记录着这场环境灾难的完整"档案"。

这项发表在《Science of The Total Environment》的研究创新性地将树轮年代学和树轮化学相结合，通过分析松树年轮中的HCH异构体，重建了Bailín填埋场39年（1979-2018）的污染历史。研究团队从填埋场周边采集了10棵苏格兰松（Pinus sylvestris）的树芯样本，使用LINTAB半自动测量系统进行树轮宽度测定，并通过气相色谱-质谱（GC-MS）分析了五个时间段（对应不同污染阶段）年轮中的α-、β-、γ-和δ-HCH含量。统计分析采用R软件完成，包括Kruskal-Wallis检验和Spearman相关性分析等。

研究结果显示，松树年轮宽度在1946-1953和1990-1998年间显著下降，可能与气候因素和HCH污染压力有关。树轮化学分析揭示HCH浓度随时间显著增加，从1979-1985年的最低值持续上升到2016-2018年的峰值，与填埋场的运营历史高度吻合。特别值得注意的是，β-HCH在所有异构体中占比最高，这归因于其独特的立体化学稳定性（所有氯原子处于平伏位）和环境持久性。空间分析显示，靠近填埋场西侧和南侧的树木HCH含量更高，这与地下水流向和2014年废弃物搬迁路线一致。

在讨论部分，研究人员对比了本研究与Liu等人在德国用刺槐（Robinia pseudoacacia）的研究结果，发现松树年轮能更可靠地记录污染历史，而刺槐可能因树干内HCH的降解和迁移导致信号失真。研究还观察到2013年后γ-HCH比例的异常升高，这与废弃物搬迁过程中新鲜污染物的释放直接相关。尽管存在年轮间扩散等潜在干扰因素，但整体数据支持松树年轮作为污染历史"黑匣子"的有效性。

这项研究的意义在于首次证实了松树年轮可以准确反映HCH污染的时间动态和空间分布，为污染场地的生物监测提供了成本低廉且回溯性强的新方法。研究揭示的β-HCH主导模式也为理解异构体在环境中的不同归趋提供了新视角。未来研究需要进一步阐明HCH在树木体内的吸收-转运-降解机制，以及不同树种在这方面的差异，以优化基于树轮化学的环境风险评估体系。