西北干旱半干旱地区典型POPs迁移转化、归趋特征分析及数值研究-以河西走廊、兰州地区有机氯农药为例

我国西部干旱半干旱区缺少深入系统的典型持久性有机污染物（POPs）迁移转化、归趋行为的研究工作。西部干旱半干旱环境POPs迁移转化规律及归趋机制不明。河西走廊、兰州是我国典型的西北干旱半干旱地区，为该方面的研究提供了有利的地域条件。本项目拟以典型POPs有机氯农药：六六六、滴滴涕为主要目标化合物，收集其使用量等资料，利用SGPERM 模型计算、建立研究区域高分辨率的网格化土壤残留、排放清单；对研究区域大气、土壤及干湿沉降进行一年的观测分析，结合区域尺度-中尺度耦合大气输运模型模拟、以大气-土壤交换为主线研究年季目标化合物大气、土壤时空分布及干湿沉降通量、气-土分配特征；阐释目标化合物在典型西北干旱半干旱地区大气传输、沉降规律及区域归趋机制特征；根据以上研究初步分析该区域有机氯农药源汇关系及长距离迁移情况；为典型POPs在西北干旱半干旱地区生态风险评价及全球POPs的循环和归宿提供研究基础。

我国西部干旱半干旱地区关于POPs区域环境过程及生态和健康风险研究基础薄弱。本课题结合观测及数值模拟的方法和手段，对西北地区典型POPs： OCPs网格化残留清单、大气、土壤、干沉降及气-土交换时空特征、源汇与迁移等区域环境过程进行了系统研究；基于以上数据对生态及健康风险进行了初步评估，主要研究结果如下：.1. 建立了甘肃省1/4°×1/6°经纬度的HCHs、DDTs以及硫丹网格化残留清单。.2. 西北地区大气中OCPs主要残留为HCHs及DDTs，均呈现夏秋季高而冬春季低的规律；HCHs主要来源于禁用前的历史使用，DDTs很可能来自新的工业DDTs（公共卫生）使用。河西走廊和兰州地区人群通过呼吸途径对HCHs和DDTs的暴露风险水平较低。.3. 西北地区土壤中OCPs主要为DDTs和HCHs； HCHs和DDTs主要分布在农业活动广泛和化工业发达地区，HCB主要集中在化工业发达的兰州和庆阳；HCHs主要源于历史使用和目前新的林丹使用，DDTs主要源于历史使用和新的三氯杀螨醇使用；西北地区土壤非致癌暴露风险结果表明OCPs整体处于相对安全的水平。.4. 西北地区OCPs气-土交换特征表现为：大部分OCPs在四个季节均以大气向土壤沉降为主；OCPs全年气-土交换总通量为HCB>HCHs>DDTs>氯丹>硫丹，时空特征为：春秋为农村>城市>背景，夏冬为城市>农村>背景；OCPs全年干沉降通量空间分布为城市＞农村＞背景；整体季节特征为秋季>冬季。.5. 以甘肃省α-HCH网格化清单为基础数据，运用网格化多介质迁移-传输模型对其在环境多介质迁移、归趋及源汇进行了模拟研究，结果与北京、天津等地有所不同。 .6. 采用多介质逸度模型对兰州地区PAHs、PCBs及硫丹长距离迁移潜力、多介质迁移及归趋进行了模拟研究。