四川若尔盖草原湿地POPs的大气沉降地球化学示踪及生态地球化学研究

持久性有机污染物（POPs）的半挥发性使其具有长距离大气传输特性。基于高原寒冷地区对POPs归宿及生态影响的科学问题，本项目以有机氯农药和多溴联苯醚的大气沉降输入及其可能引发的对草原食物链的影响为研究重点，开展对四川若尔盖湿地草场的生态地球化学研究。针对高原云雾较多的特点，开展云雾对POPs清除作用的研究。通过系列多介质样品（大气、土壤、水、沉积物、牧草、牦牛）的分析，利用现代技术手段如同位素示踪、反向气团轨迹图等对POPs的来源进行辨析。揭示POPs在各介质样品中的组成、含量水平、分配特征及生物富集过程；探讨POPs对当地水资源和牧草造成的潜在影响以及其在食物链高端的放大作用对牦牛的奶、肉和人群产生的生态效应，从而为POPs大气远程传输对我国偏远高原草地地区野生动物和人群的生态效应及健康风险提供基础数据。

持久性有机污染物（POPs）的污染状况及其环境地球化学行为，已经引起了国际社会的广泛关注，是一个重要的全球性的环境问题。与低海拔地区相比，高原牧场的气候特征会影响有机污染物的环境行为，导致POPs在这些地区沉降或储存。因此，研究高海拔山区POPs的污染状况及污染过程具有重要意义。本文选取若尔盖高原湿地作为研究对象，对该地区及周边城市夏、冬两季大气进行主动、被动采样，研究了大气气溶胶和气态样品中有机氯农药（OCPs）和多氯联苯（PCBs）的季节分布特征；应用铅同位素示踪原理，对近地表大气气溶胶铅同位素示踪污染来源进行了初步探讨；后向气流轨迹分析也表明大气远程运移是大气中POPs的主要来源。探讨了大气湿沉降样品（雨水和雪样品）中POPs的季节分布特征，HCHs、DDTs、PCB28、PCB52的大气沉降通量都是冬季>夏季>春季，与降水的洗刷率和降水量密切相关；POPs的降雪沉积通量高于降雨沉降通量，降水清扫比结果显示若尔盖地区更类似于极地的冷凝效应。土壤中POPs测定结果表明季节变化、海拔高度的影响、土壤类型、pH值对POPs在土壤中的贮存起着重要作用；POPs含量与土壤有机碳（TOC）呈较好的正相关性；同时对该地区土壤中OCPs和PCBs的来源进行了初探。对地表水、牧草、生物样品（牦牛肉、牦牛肝、牦牛奶）的测试揭示了OCPs和PCBs在各介质中的生态地球化学分布特征及生物富集过程；通过大气远程迁移呈气态形式到该地区的化合物为HCHs、HCB、DDTs、PCB28、PCB 52以及极少量的硫丹和PCB101，可经过湿沉降进入到地表水和土壤，但组成发生了改变，突出了HCB、DDE，进入到牧草又相对富集了硫丹，进入到牦牛体内时则以β-HCH、α-HCH、HCB、硫丹为主要化合物；其中β-HCH和硫丹在污染源区大气中含量并不突出，但在一系列环境地球化学过程中最后胜出，进入到草原食物链的顶端。利用逸度理论公式对若尔盖地区POPs在大气与地表间的迁移交换进行了初步预测。本项目所获得的一些研究成果为了解我国西部背景地区POPs的污染水平、POPs大气远程传输对我国偏远高原草地地区野生动物和人群的生态效应及健康风险提供基础数据。