偏远山区POPs大气沉降通量及源解析-以神农架大九湖为例

持久性有机污染物（POPs）的半挥发性有利于其远距离大气传输，而亲脂性有利于其在有机质含量高的环境中贮存。基于高海拔地区以及高含量有机质介质对POPs归宿的影响，本项目以有机氯农药和多环芳烃的大气沉降输入为研究对象，开展湖北省神农架大九湖高山泥炭沼泽湿地的环境地球化学行为研究。针对该区不同季节风向不同，气团来源不同的特点，在大九湖周围设置大气干湿沉降采样器、大气被动采样装置，结合气象监测数据计算持久性有机污染物沉降通量，通过气团的后轨迹分析、大气被动采样、风玫瑰图、氯同位素等手段，进行污染物来源的解析，从而为控制偏远山区POPs的大气长距离传输及保护大九湖的良好生态环境提供基础数据及理论指导，为偏远山区POPs迁移机制研究提供理论依据。

持久性有机污染物（POPs）是具有高毒性、持久性、生物累积性和半挥发性的有机污染物，广泛存在于土壤、水体、大气、沉积物、动植物等环境中，并通过食物链的放大效应在动物以及人体中富集，受到各国学者的关注。项目围绕从平原到高山过渡带POPs冷凝效应的时空分布、来源解析、沉降通量和风险评估开展研究。.选取了青藏高原和江汉平原的中间过渡带——神农架大九湖泥炭湿地作为研究区。自2012年至2013年，从武汉-大九湖沿途设置7个监测区，开展了一年四个季度大气、土壤、大气干/湿沉降、泥炭的监测，探讨了源区到大九湖传输路途中POPs的时空分布。通过组成分析、主成分分析、大气后轨迹分析、大气流场等对POPs来源解析，计算沉降通量，评价了其生态风险性。.研究结果表明：江汉平原——大九湖地区PAHs污染地区差异明显，污染水平跟所处地区的工业、交通发展情况有关。土壤中PAHs含量冬季要明显高于其他季节。武汉城区大气中PAHs含量较高，污染较为严重。干沉降PAHs含量明显高于湿沉降，PAHs主要吸附在颗粒物上，易随降雨沉降到地表。.通过比值法推断出各点位PAHs的来源，平原地区主要来源为交通燃油及煤的燃烧，山区为交通燃油及木材的混合源，大九湖主要为木材燃烧。因子分析表明，土壤中贡献率较大的为交通燃油和煤的混合来源，为80.972%。大气污染物主要交通燃油的燃烧，贡献率为62.318%。利用后轨迹气流及大气流场图分析发现大气的远程传输为偏远山区PAHs较高的浓度做了很大贡献。来自印度、俄罗斯和东北三省的夏季气流和俄罗斯北部、中国东南沿海的秋季气流呈一定夹角经过研究区，有利于PAHs向研究区外迁移扩散。而来自俄罗斯、印度，云贵高原和东部沿海春季气流和来源于俄罗斯和长江三角洲地区的冬季气流，携带有大量交通燃油及工业源PAHs汇聚到研究剖面，冬春季节气流大部分为平原向山区迁移，在气流扰动下，污染物从平原向大九湖山区汇集，并冷凝下来。.对研究区进行BAP毒性等效系数风险评估，钟祥市污染严重，而大九湖采样点值均未超标。大气被动采样中虽然BAP有不同程度检出，但远未超过国家的标准限值10ng/m3。.本次研究证实了山区POPs冷凝效应的存在，摸清了大九湖地区POPs的来源及贡献量，对其生态脆弱性中的有机污染进行了评价，可为大九湖今后生态环境保护提供重要的理论指导和数据支撑。