长江三角洲城市群典型POPs环境过程、耦合机理与空间模拟

Persistent organic pollutants (POPs) are a kind of pollutants with high ecological and health risks. With the development of social economy, the change of industrial structures and the sprawl of cities, urban agglomeration formed has become accumulated area of POPs with high risk, which has brought great concern at home and abroad, due to the trend of various and complex pollution in the study of land surface environment. Therefore, the Yangtze River Delta urban agglomeration was selected as the study area to reveal the migration and transformation of typical POPs (PAHs, PBDEs and PCBs) in different environmental media. We also analyze the coupling mechanism of land use/cover change and POPs environmental processes, and the spatial variation and temporal variation characteristics of the dominant sources of POPs. We will clarify the key factors of influencing the typical POPs sources in environmental media from the delta urban agglomeration. Based on GIS, coupling SWAT (S) and CMAQ (C) model developed by our team and multi-medium urban model (MUM, M), a dynamic with high spatially and temporally resolution urban agglomeration multimedia fate model (SCM-UMFM) will be built to estimate the fate of typical POPs under different underlying surfaces in urban agglomerations, providing a scientific basis for the environmental safety and sustainable development of the urban agglomeration.

持久性有机污染物（POPs）是一类极具生态和健康风险的污染物。由于经济高速发展、产业结构变化和城市迅速扩张，形成的城市群已成为POPs累积的高风险区，且呈现污染多样化和复杂化的演变趋势，是当今人们共同关注的环境问题。本项目选择长江三角洲城市群作为典型研究区，研究城市群环境介质中典型POPs（PAHs、PBDEs和PCBs）的迁移和转化规律，辨析典型POPs来源及输入途径的空间变异与时间变化特征，分析城市群复杂下垫面变化与POPs环境过程的耦合机理，耦合空气质量模式（CMAQ）、分布式水文模型（SWAT）与城市多介质模型（MUM），构建基于GIS技术的高时空分辨率动态城市群多介质归趋模型（SCM-UMFM），预测城市群不同下垫面背景下典型POPs的归趋行为，为城市群环境安全以及可持续发展提供科学依据。

持久性有机污染物（POPs）是一类极具生态和健康风险的污染物。由于经济高速发展、产业结构变化和城市迅速扩张，形成的特大城市群已成为POPs累积的高风险区，且呈现污染多样化和复杂化的演变趋势，是当今人们共同关注的环境问题和学术界面临的重大研究课题。基于此，本项目选择长江三角洲城市群作为典型研究区，开展城市群环境介质中典型POPs的迁移和转化规律研究，解析典型POPs来源及输入途径的空间变异与时间变化特征，阐明城市群复杂下垫面变化与POPs环境过程的耦合机理，构建基于GIS技术的高时空分辨率动态城市群多介质归趋模型，模拟和预测城市群土地利用变化背景下典型POPs的归趋行为，主要进展和成果如下：（1）基于遥感与GIS技术，综合多源数据获取不同时期长三角城市群的地表信息，揭示其空间格局动态变化特征，形成长三角城市群POPs多介质空间归趋耦合模型预测模拟参数集；（2）通过构建动态排放因子，建立典型POPs高分辨率格网化排放清单，基于野外观测确定长三角城市群典型POPs时空分布特征，利用同位素示踪技术和源解析模型揭示典型POPs的主要来源；（3）基于室内模拟实验和微生物技术揭示影响POPs在多介质间的传输和分配机理，阐明土地利用覆被变化和人类活动对典型POPs在多介质迁移转化过程中的影响；（4）构建高时空分辨率动态城市群多介质归趋模型，对长三角城市群典型POPs在多介质中的循环过程和迁移通量进行模拟和预测。项目成果为城市环境保护和管理提供科学决策依据。