“少年极先锋”指导老师傅建捷:踏足过世界三极,听一听他与极地的缘分!
2018/3/15 中国科学院生态环境研究中心

    

     傅建捷,博士。现为中国科学院生态环境研究中心副研究员,中国科学院青年创新促进会成员,硕士生导师。主要从事新型持久性有机污染物的长距离传输和在生态系统中迁移转化等环境化学过程的研究。2012年和2017年成为中国南极长城站和北极黄河站度夏队员参与南北极科考,并从2010年至今每年组织环境化学与生态毒理学国家重点实验室青藏高原科考活动。目前已主持完成国家自然科学基金一项,作为课题骨干完成国家863计划两项,现主持国家自然科学基金面上基金两项。

    

     与极地的缘分

     我大学的专业是环境科学,毕业后硕士,博士都从事与环境相关的研究,研究方向主要是持久性有机污染物在环境中的迁移转化。持久性有机污染物是一系列能持久存在于环境中化学污染物的统称,这类污染物在环境中不易被降解(持久性)、具有生物积累性、对生物具有一定的毒性,并且可长距离传输。由于这类污染物具有长距离传输的能力(从中低纬度到高纬度,从人口密集区域到偏远区域),它们产生的污染问题经常受到全球性的关注,也是环境科学研究的热点。持久性有机污染物名单具有开放性,凡是具有以上四个特点的污染物,均可以归为持久性有机污染物。因此,污染物是否具有长距离传输的能力是判断污染物是否可以归入持久性有机污染物的重要标准。污染物从污染源传输多少公里算长距离传输,并没有具体的标准。当前世界的大部分区域都不乏人类活动的踪迹,人类频繁活动区域污染物来源无法甄别是当地污染还是长距离传输所致,因此,研究污染物的长距离传输最理想的区域就是远离人类活动,包括南极,北极以及青藏高原等无人区在内极地区域,而这些区域中,南极洲目前尚无人类永居,且无工农业生产,是最为理想的研究区域。基于研究的需求,我们单位和国家海洋局极地考察办公室及极地中心合作,参与了极地的科考,我也因此接触到了极地事业。

    

     在极地的第一次远足

     我参加了中国第29次南极科考队,在南极长城站执行度夏科考任务,这也是我第一次接触极地科考。北京时间2012年12月1日上午,我们这一批次的考察队员从首都机场出发开始南极征程,但由于天气原因,飞机无法从蓬塔进入长城站,直到12月7日才正式抵达南极长城站,当时长城站码头的雪足足有2米多厚,大家都对千呼万唤始出来的长城站充满了期待。

     我的科考任务比较繁重,除了需要完成当年申请的课题外,还需要对上一次考察队员布下的采样器进行收集,时间格外宝贵,因此,一到长城站,就开始紧锣密鼓的制定科考计划。野外科考至少要有两人同行,由于有着同样的野外作业需求,我和来自厦门国家海洋局第二研究所的妙星很快成了老铁队友,这也是他的第一次极地科考。我们对着菲尔德斯半岛的地图,连夜规划科考路线,最后决定先从长城站后面的八达岭开始,一路往南,到碧玉滩,然后转入横断峰谷回到长城站,这样理论上一天能收集四个采样器,行程在9公里左右,预计4个小时能返回站内,早上8点出发,还能回到站内吃上午餐。

     极地科考,天气是非常重要的影响因素,每次出行前,都必须确认天气是否适合野外作业。到长城站的第二天,风速达到7级,野外作业条件无法达到,第三天早上起来,天气还是飘着小雪。但气象人员在早餐时间通知,今日无风。在南极长城站,只要没有起风的天气,就是适合野外作业的好天气。吃完早饭,我和妙星就背上早就准备好的装备,带了点热水和巧克力就出发了。第一站,八达岭上的被动采样器,一切顺利。第二个采样点从八达岭上就能看到,只需经过一个山鞍,再上一个山头。目标似乎近在咫尺,但我们显然低估了冰雪的威力,两个点之间的,是茫茫的雪原,并没有现成的路,经常是一脚下去,拔出来的时候,脚出来了,鞋还在雪里,平时20分钟的距离,整整花了两个小时才到达。换完第二个采样点的装置,天气开始好转,天上的云渐渐的消散,露出宝石般湛蓝的颜色,与远处的大海相连,整个视野都是透明的,大美的风景让初到南极的我们很是兴奋。第三个采样点在菲尔德斯半岛东南高原的后面,途中我们两人一边拍照,一边赶路,虽然这中间又经历了将近一个半小时,但感觉时间过的很快。采完第三个点,肚子开始饿,猛然发现采样过程和前一天晚上的纸上谈兵出现了极大的偏差,按照原计划,这个时候,我们应该已经快返回至长城站了,但现实的情况是,第四个点还没着落,时间已经是下午13点,而出门前带的干粮和热水都只是半天的量,已经基本耗尽,返回还是继续,是个大问题。从这个采样点原路返回长城站也至少得3个小时,从地图上看和往前至第四个采样点后回到长城站的距离类似,因此经过讨论,我们选择继续往前第四个采样点。根据地图,第四个采样点就在我们所处的这个高地前面不远的海滩上,但到了高地的边缘直接傻眼,下去的雪坡非常陡峭,只能慢慢往下滑。下去以后, GPS显示我们已经到达采样点附近,但是什么都没看到,在定位点附近找了足足一个小时,最终找到了被积雪掩埋的采样器。换完第四个点,时间已经是下午17点。回到长城站,虽然还是阳光明媚,但却已经是晚上的20点了,从出发到返回整整经历了12小时,整个人几乎虚脱。到此为止,我们在南极的第一次远足,虽然经历了曲折,但任务算是圆满完成了,然而,没想到的是,后续故事更精彩:我半夜被脸上一阵阵炙痛给疼醒了,手一摸,脸上火烫火烫的,赶紧跑去隔壁找妙星,发现两人状况一模一样。这时才发现由于出门的时候是阴雪天,没有注意防晒,在太阳出来以后,也没有及时防护,结果脸被紫外线深度灼伤,接下来的几天,脸上开始脱皮,整个过程经历了将近一个月才恢复,这个事件给站上其他科考人员上了生动的一课。

     期间还有些小插曲,一路上,我们一直用对讲机联系长城站,可能是由于山峰阻挡的原因,从第三个采样点起,一直联系不上,直到第四个采样点结束后才联系上,从中得知站里从下午3点起已经开始焦虑,我们联系上的时候,站里已经在讨论是否需要其他队员出来接应我们了。

     现在回想南极的旅途,印象最深还是第一次菜鸟性质的远足,这一天,虽然累的快要虚脱,脸上被紫外线深度灼伤,但是我们完成了既定的任务,也完成了一次自我挑战。

     一些成果:

     同时对南北极及西藏三极生态系统中短链氯化石蜡长距离传输机制及其在食物链中的传递进行研究,发现了短链氯化石蜡在长距离传输过程中的分馏现象,并通过实验现象认为生物对污染物的代谢能力差异可影响是其在食物网中的传递行为的重要因素。

    

     和小队员们在一起科考时的难忘故事

     小队员在面对极地美丽独特的景观诱惑时,始终将科考任务摆在第一位,在完成科考的任务后再去享受大自然唯美的风景,他们在科考过程中表现出来的敬业,我印象尤为深刻。其中段灏庭同学在企鹅岛上,通过遥控机器企鹅,靠近企鹅群,录制企鹅日常生活的视频和音频的这一段,也让我非常难忘。虽然机器企鹅颇为简陋,在雪地中的行走也是跌跌撞撞,但当我们介绍这个机器人是我们中国的小学生自己制作的时候,看到周围好多其他国外友人惊讶和钦佩的目光,自豪感油然而生。

     感受和收获

     青少年参与极地科考过程中,极地环境与日常生活环境之间相差极大,要完成科考任务,需要极强的适应能力和观察能力。在科考过程中小队员们通过指导老师的引导及自己的独立思考,都顺利完成了既定科考任务,体现了这些队员优秀的科学素养。在科考过程中与青少年的互动与沟通,让我了解了青少年所关心的问题以及知识组成,也将使本人在今后的科普工作中获益匪浅。

    

     对青少年极地科考的美好愿望

     读万卷书,行万里路,“少年极先锋”通过组织青少年前往南极进行现场科考,丰富了青少年人生经历,在青少年的心中埋下科学的种子,有助于青少年今后的成长。希望此类活动能一直坚持下去,不断完善,将课堂知识和野外科考,局部环境和全球环境相结合,培养大国青少年的全球视野。最后的愿望当然是希望青少年极地科考活动越办越好!

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