松针与其他生物指示物如附生苔藓、杨树和山杨叶片、苔藓等一起，是常用且广受欢迎的生态环境状况指示物（Abas, 2021; Anand et al., 2022; Barwise et al., 2024）。它们是大气空气生态状况的便捷且有信息的生物指示物。这些生物指示物具有广泛的地理分布范围、物种多样性以及简便的采集、样品制备和分析特点。
与落叶树种相比，针叶树物种捕集颗粒物效率高约32%（Cai et al., 2017）。这可能是由于针叶树具有更厚的表皮蜡层所致（Zsigmond et al., 2021）。此外，鉴于针叶树的叶寿命比落叶树更长，针叶可作为更长时间范围内的生物指示物。因此，利用针叶获取的数据能够对单个生长季以及长达5年期间的大气近地面质量进行准确且有代表性的评估。它们在空气污染的时空监测方面的优势现已得到广泛认可（Bertolotti and Gialanella, 2014; Chung et al., 2021）。此外，不同年龄的针叶树种针叶可通过其在枝条上的排列方式轻松辨别（Zsigmond et al., 2021）。
此外，针叶和落叶凋落物参与土壤形成，其内部积累的化学元素有助于土壤、地表水和地下水化学组成的形成（Anoshin et al., 1995; Lyapina et al., 2018）。对大气污染最敏感的针叶树种包括西伯利亚落叶松（Larix sibirica Ledeb.）、西伯利亚红杉（Pinus sibirica Du Tour）、欧洲赤松（Pinus sylvestris L.）和西伯利亚云杉（Picea obovata Ledeb.）（Ilyin, 1985）。
进入环境组分的化学元素来源包括自然源：地壳脱气、裂谷、世界海洋表面蒸发、矿床、地震和火山喷发；以及人为源：有色金属冶炼企业、矿石开采和选矿、垃圾焚烧厂、燃料和能源综合体等（Alekseenko, 2000; Anoshin et al., 1995; Briffa et al., 2020; Ermakov and Kovalsky, 2018; Jun Zhou et al., 2021; Liu et al., 2023; Tchounwou et al., 2012; Yanin, 1992）。植物中大量营养元素含量与土壤之间存在一定的密切相关性（Tkaczyk et al., 2017）。植物有机体中的主要化学元素为C、O、N、H、Ca、Mg、Na、K、P、S、Cl和Si，其次是Fe、Al、Mn、Cu、Zn、Sr、Ba和I。Mo、Ni、Ti、U、Cr、Cs、Se、Co和W在许多植物组织中的浓度较低，但它们是重要生命过程的催化剂（Ermakov and Kovalsky, 2018）。
植物在其生物量中积累大量微量元素——Zn、Cu、Mn、Co、Ni、B、Mo、Cr、V、Sn、Ba、Be、Sb、As、Pb等——其中许多在植物代谢中发挥重要作用：它们作为许多酶的辅助因子（Ca、Fe、Mn、Cu、Co、Zn、Ni）；参与光合作用（Cu、Mn、Co）、氮代谢（Mo、Mn、Fe、Cu、V）、蛋白质代谢（Zn、Mn）和生物活性化合物的形成（Co、B、Mo）；以及调控生长发育过程（B、Zn、Ca）等（Ilyin, 1985; Valeeva, 2004）。
已有大量研究调查了松树等针叶树木针中大气污染物（如重金属、有毒元素和多环芳烃（PAHs））的含量水平（Chropeňová et al., 2016; Cindoruk et al., 2020; Musah et al., 2025; Palansooriya et al., 2020; Prajapati and Tripathi, 2008; Ratola et al., 2010）。近几十年的大多数研究集中在城市居民区（El-Khatib et al., 2020）、农业和草地中的有毒元素积累（Chai et al., 2015）。关于背景区域中化学元素含量的数据非常有限。大气沉降是有毒元素在环境组分中积累的主要途径（Musah et al., 2025）。金属结合和吸收过程的效率也取决于气象因素。高湿度、大气稳定性和低温通过角质层水合和气孔开放增强了金属吸收，而降雨和高风速则抑制了颗粒物沉降（Shahid et al., 2017; Suvarapu and Baek, 2017）。
本研究的目的是确定贝加尔湖沿岸相关环境组分（针叶和土壤）中的化学元素含量，并确定生态和地球化学负荷随树种、针叶年龄、距湖岸距离、土壤元素水平和气候条件变化的规律。
