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盡管冰封湖泊占全球湖泊總量的半數以上，但它們在淡水系統研究文獻中的關注度卻不足2%。尤其值得注意的是，抗生素在這些系統中不同環境介質間的環境行為特征、機制及關鍵驅動因素仍存在認知空白。我們前期研究發現，冰封期抗生素濃度與生態風險顯著高于非冰封期，這主要歸因于結冰過程對于抗生素的壓縮效應——結冰過程中會使抗生素被大量擠壓濃縮至水層（Ju et al.,2023）。因此，揭示冰封條件下抗生素在不同環境介質中的分配規律、環境行為特征及其關鍵驅動因素，對于深入揭示冰封湖泊脆弱生態系統中抗生素等新污染物的環境行為具有重要意義。

圖1 查干湖冰封期采樣現場

東北地理所水環境健康與模擬學科組以典型寒區冰封湖泊——查干湖為例，系統研究了抗生素在冰封期的特異性環境行為及其關鍵環境驅動因素。通過量化全季節分布系數（K_D），并將抗生素的理化特性與季節性變量相結合，運用統計方法和數據驅動模型，揭示抗生素在冰層（冰水與冰懸浮顆粒物）、水層（上覆水與懸浮顆粒物）及沉積物層（孔隙水與沉積顆粒物）中六項介質分配特征的關鍵驅動因素。

研究發現，抗生素在冰凍期間呈現出獨特的多介質分配特征：

（1）液相介質中孔隙水中抗生素濃度顯著高于上覆水和冰水；固相介質中抗生素則主要存在于懸浮顆粒物中。

（2）沉積物層中抗生素分配主要受抗生素理化性質控制，而冰層和水層中抗生素的分配則主要受凍融動力學（30.27%）和陸源輸入（21.35%）驅動。

（3）低溫會改變有機碳對抗生素的吸附能力。值得注意的是，春季融化期生態風險顯著加劇。