人类活动极大地改变了臭氧层通过合成化合物的贡献,以及自然的动员过程,如工业规模烃萃取、燃烧,和农业。数以百万计的人造化学物质合成,其中300000是目前商业(1]。人造化学物质包括阻燃剂、杀虫剂、除草剂、制药、麝香香水,表面活性剂,密封剂,塑料,增塑剂,和其他塑料渗出液、二恶英、食品添加剂、抗生素等。这些人工合成的化学物质和碳氢化合物的提取和使用化石燃料,被释放到环境在人类世之后的一个指数级增长。作为一个例子,据估计,塑料的使用在过去的15年里,超过上个世纪期间使用(2]。另一方面,当前的碳氢化合物排放来自化石燃料的不完全燃烧,如多环芳烃,明显高于工业化前的年龄。在一起,这些成千上万的碳氢化合物和有机合成化学物质在微量水平不断塑造地球的臭氧层,包括海洋环境。虽然沿海海水是影响河流和大陆径流导致普遍发生的合成化学物质,如塑料渗滤液,还有一个扩散污染对全球海洋大气沉积,可占大碳通量(如,400年TgC−1仅供芳烃,3),补充图。1)。一旦在海水中,合成化学物质和碳氢化合物组成的人为溶解有机碳(ADOC)一起。

ADOC组成一起相对的组件被充分研究过的化学物质,如碳氢化合物、多氯联苯、全氟烃基物质,和有机磷酯等化学物质和混合物导致ADOC(补充表一起1)。类似于自然溶解有机碳(DOC),有ADOC不稳定的化合物,一起semilabile,和耐火性,后者称为持久性有机污染物。流动率ADOC组件一起在海洋系统的范围可以从小时到几个世纪,但差的特点对大多数化学物质。已知的ADOC通常是一起池< 1μM [4),约两个数量级低于DOC浓度,通常范围从40到90μM C在开放海洋表面。水库的DOC海洋比大气二氧化碳(类似规模的公司2;≈0.6×1018gC;ref。5])。而海洋微生物生态学和地球系统科学通常只考虑有限公司2和生物DOC海洋微生物群落的重要驱动,及其影响气候和生态系统的具体特点和角色ADOC已经一起在很大程度上被忽视了。

我们为什么要关心这些化合物稀释的影响?大多数ADOC不成比例的疏水性,一起将辛醇和水的分离系数(K噢)和生物地球化学的影响。K噢在浮游生物和生物体内积累因素ADOC化合物一起从103到108,从而导致ADOC浓度在一起(细胞)膜脂质之间的一千和几亿倍相比,那些在溶解阶段(补充图。1)。相比之下,ADOC不一起坚持非生物无机表面。如此大的ADOC积累到一起细胞脂质不申请大量的生物博士,具有很强的极性,因此溶于海水。ADOC将优先积累在一起细胞膜,因此ADOC分数的医生一起影响膜流动性和完整性,与潜在的毒性对微生物的影响。这些影响被证明不仅由于碳氢化合物,也是接触的复杂混合物的结果ADOC组件[一起4]。疏水性ADOC也特别容易一起被这些表面的疏水性塑料、可溶滤后回到海水塑料碎片、风化、海洋环境和交通。

海洋微生物反应ADOC化合物包括一个广泛多样的电池的策略一起跟踪的自适应的新陈代谢,可以使用分解代谢过程分析、基因组和分子工具(补充图。1)。大多数微生物生理反应ADOC在一起研究了急性事件,如石油泄漏事故或沿海影响网站,它代表的是守时的大量输入ADOC化合物一起对海洋环境。然而,大气沉积是一个扩散源污染的开放海洋驱动背景低,但无处不在,许多ADOC组件一起的浓度。在全球范围内,大气沉积输入代表污染物质量大于点源。例如,每年入学的芳香的ADOC扩散的海洋大气沉积超过的金额一起发布的任何海洋石油泄漏意外(3]。塑料渗滤液也被证明是重要的碳通量(6]。微生物反应背景浓度ADOC化合物只是一起开始进行分析,并显示动态ADOC池一起。有一个重要的生物降解ADOC,一起包括来自塑料在海洋表面渗滤液和大气沉积,促进细菌生长(6,7,8]。ADOC消费一起可以产生社区组成的变化通过促进机会low-abundance微生物的生长,是罕见的生物圈的成员(4]。此外,食用含有有机的许多人为化学物质P, N和S可以缓解营养限制,从而扰乱必不可少的养分生物地球化学(9,10]。其他研究显示负面影响光合作用和毒性作用在特定的异养细菌组(4,11,12]。许多相关的这些影响强烈的疏水性ADOC细胞膜中一起积累。

增长的一些类群ADOC,一起和其他类群的减少由于毒性,引起细菌社区的功能和结构的变化,可以翻译生态系统服务的变化。因此,海洋微生物的ADOC扰动一起耦合到碳和养分生物地球化学循环6,8]。这种影响,加上ADOC对初级生产的影响[一起11,12),指向一个ADOC微扰的海洋一起新陈代谢(补充图。1)。这些结果表明,微生物反应ADOC可以一起作为一个代理海洋的健康。污染限制的分散性质直接污染物监测、微生物和基因指标和发展这样的慢性污染,和他们的影响将是一个有用的工具。然而,ADOC海洋一起健康的影响和收到的关注更少,那些鲜为人知的其他环境压力由于ADOC和难以捉摸的适当方法一起的复杂性,全面评估ADOC扰动(一起13]。

尽管单个组件的排放ADOC可能随时间增加或减少由于一起产品贸易或国际立法的变化,合成化学成分和浓度的总排放量ADOC将继续呈指数增长,一起与经济发展的速度,在未来几十年。在这种情况下,ADOC在一起微生物群落和生物地球化学循环的影响将变得更加重要。我们声称ADOC来源一起组成特征综合研究,生物地球化学、效果、生物地球化学循环和反馈关键是紧迫为了理解和量化这个向量环境全球变化与地球系统中增加相关性。