中文摘要：

本项目是粒子物理、生态学、地球化学和环境科学的交叉研究。应用同步辐射χ荧光分析技术（SR-XRF）对现代企鹅、贼鸥等南极海鸟和海豹、海狼等哺乳动物骨胳以及不同历史时期的动物残骨进行元素微区分析，探讨元素的微区分布与物种、年龄、摄食方式、地理区域和人类活动的影响等因素之间的关系，了解历史时期动物骨胳元素的演变及其影响因素，建立企鹅等主要极区生物骨胳中元素的微区分布标型特征以及残骨鉴别的新方法，推动极

结论摘要：

为了推动极地生态环境的微观研究，本项目创新性地应用同步辐射加速器X荧光（SR-XRF）、电子自旋共振（EPR）和多种微观分析技术（SEM、HRTEM）并结合各种常规化学测试方法对极地生物（企鹅、贼鸥、雪海燕和海豹等）的组织（新鲜骨胳、残骨和羽毛等）和相关环境载体（气溶胶等）进行分析，标志性成果发表在地球科学国际权威刊物JGR上。主要成果如下1）成功地把SR-XRF无损微区检测分析技术应用到极地生物组织和气溶胶等环境载体的研究中，获取了各种极地典型环境载体的SR-XRF"指纹"图谱；2）指出骨胳Ca/P比值是反映极地生物自身生理代谢状况的潜在良好指标，同时，极地典型生物企鹅骨胳（包括其残骨）具有特征Ca/Sr比和稀土元素配分模式，是鉴别其残骨的潜在指标；3）骨胳和羽毛中微量元素的微区分布十分不均匀，在某些部位检测出痕量Hg等重金属，提出应用SR-XRF检测单根羽毛来示踪极地生态圈的人为污染状况的新思路；4）对污染源的追踪研究发现，北极夏季海洋边界层中的大气化学成分受到人为排放污染物长距离输送等四种因素控制；5）首次发现船基排放是潜在的极地污染源，并指出了船基排放颗粒物的物理化学特征