我国西南地区多氯联苯大气沉降特征的模式研究

Southwest China is one of the potential sink areas receiveing regional emissions of persistent organic pollutants (POPs)，so quantitative study on the atmospheric input, potential sources, and their impact factors is of important scientific significance. In this study, PCBs (polychlorinated biphenyls)were selected as representatives. An integrated field observations and numerical simulations will be applied to explore atmospheric deposition characteristics of POPs in the area. Firstly, observations will provide necessary parameters for simulations and meteorological data and pollution characteristics for comparison. Secondly, a revised CanMETOP model will be adopted to simulate the atmospheric depostion of PCBs and their spatial and temporal characteristics in Southwest China, aiming to identify the main channel of atmospheric inputs, investigate the impact of environmental factors, and assess the relative contributions of different sources on the receptor area by the simulation performed for different scenarios. The proposed research will focus on Southwest China, an ecologically sensitive zone with complex meteorological conditions. Summerizing the inherent laws of atmospheric deposition input will provide the scientific evidence for environmental safety and ecological civilization.

西南是我国境内接收区域持久性有机污染物（POPs）的潜在汇区之一，定量其大气输入量、来源、及其影响因子具有重要的科学意义。本研究以多氯联苯为代表，采用野外观测与数值模拟结合的方式探讨该地区POPs大气沉降的特征。首先，以观测的方式获得模拟中关键的沉降参数以及可以对比模拟结果的气象资料和污染特征。其次，以修正后的CanMETOP模型模拟西南地区PCBs的沉降量及其时空特征，找出大气输入的主要通道，解析环境因子的影响，利用情景控制实验评估源汇响应关系。研究着眼于我国西南这一生态敏感且气象条件复杂的地带，认识大气沉降输入的内在规律将为当地环境安全和生态文明建设的提供重要的科学参考。

本项目在贵州省雷公山背景点采集了1年大气样品和沉降样品，分析了其中多氯联苯（PCBs）和有机氯农药（OCPs），获得了组成、含量水平、季节变化特征、沉降通量的资料，分析了其主控因素和潜在源分布情况。项目优化了PCB排放清单、排放模型和ChnGPERM 多介质模型。基于PCB-153和PCB-28模拟估算西南地区PCBs 的大气输入量，以此为依据了解PCBs的沉降时空分布规律，探讨源、输入通道和环境因素与沉降的联系。研究主要形成以下几方面的认识：（1）西南地区大气PCBs和OCPs污染水平较低，但由于历史残留和周边输入，仍然是污染受体地区；（2）我国北方、东南亚和附近省份都可能是潜在污染源，夏季降雨集中的时期形成了很好的“传输-沉降”通道；（3）通过大量模型和实测对比，以PCB-153为例重制了更合适我国的PCB排放清单；（4）基于校正后的清单和模型模拟PCB-28的环境行为，发现周边国家和地区的大气输入的重要影响，4-7月夏季风活动增强了西南地区的污染沉降。这些认识一方面为我国斯德哥尔摩公约履约提供了科学的数据集，另一方面也为西南地区，尤其是雷公山国家级自然保护区和生态示范区PCB管控提供依据。本项目已经发表了SCI论文2篇，目前仍有2篇论文正在投稿和准备过程中。依托课题研究，已培养博士和硕士研究生各1名，正在培养博士研究生1名。