大气中持久性有机污染物在气相和颗粒相中的分配特征研究进展

大气中持久性有机污染物(POPs)的气(气相)-粒(颗粒相)分配是影响POPs在大气中分布、迁移和转化的一个重要因素,研究POPs的气-粒分配特征有助于提高POPs环境归趋预测的准确性,对区域范围内的大气POPs污染防治具有重要意义.本文简要介绍了两种经典的POPs气-粒分配理论及模型,总结了有关大气中几类典型POPs在气相和颗粒相中的分配特征研究的最新进展,讨论了不同种类POPs气-粒分配的一些差异性特征和可能的影响因素,并提出了大气中新型POPs气-粒分配特征研究中亟待解决的问题.     

偏远高山湖泊沉积物中持久性有机污染物的沉积记录研究

持久性有机污染物(POPs)因具有半挥发性,可随大气长距离传输迁移到偏远的高山地区,对当地生态环境造成潜在威胁,因而POPs在这些地区的归趋及行为受到广泛关注.偏远高山地区环境中的POPs主要来源于大气沉降过程,湖芯能较好地保存大气污染物的沉降信息以及年代信息,被称为"天然档案室",常被用于研究污染物的沉降历史和演变规律.本文首先介绍了几种常用于湖芯定年的放射性核素定年方法,然后综述了不同区域高山湖芯中POPs的时空变化趋势以及影响因素,最后针对偏远高山沉积物研究存在的不足对未来研究提出了几点建议.     

持久性有机污染物在大气与植物间交换过程研究进展

大气、植物间持久性有机物污染物(POPs)的交换行为是控制POPs进入食物链,及影响其全球范围内迁移、分布的重要环节.本文着重介绍了大气、植物间POPs交换过程方面的研究现状;总结了其影响因素,主要包括POPs本身的理化性质(lgKOA)、植物特性(叶片表面形态、脂质含量、表皮的可渗透性)以及环境温度;提出了目前大气、植物间POPs交换过程研究中存在的部分问题,以及今后可能的发展方向.     

持久性有机污染物在陆生食物链中的生物积累放大模拟研究进展

借助环境模型模拟污染物在多介质间的迁移、归趋行为和生物积累放大,既是生态和健康风险的评估基础,又是研究污染物环境过程的一种重要的方法和手段。利用生物积累模型研究持久性有机污染物(POPs)在食物链中的生物富集和生物积累放大对于生态及健康风险评价具有重要意义。重点介绍了国内外关于POPs在陆生食物链中的各类生物积累模型及应用,包括原理、模型的特点和优势及不足之处,并对模型的改进提出了相应的建议。基础环境参数不足、实验数据缺乏和物种特异性是制约此类模型发展的主要原因。     

全氟辛烷磺酸在大连区域环境多介质中的归趋模拟

阐明污染物的环境归趋对于其污染控制和生态风险评价具有重要意义。本文构建了三级环境多介质逸度模型,研究全氟辛烷磺酸(PFOS)在大连区域环境多介质中的分布及其迁移规律。结果表明,PFOS在大气、水、土壤和沉积物相的模拟浓度分别为5.10 pg·m-3、22.60 ng·L-1、2.25μg·kg-1和0.34μg·kg-1,与实测值较为一致。环境相间的迁移主要是大气向土壤中迁移和土壤向水中的迁移,水和土壤是大连区域PFOS的主要的汇。PFOS在大气和水相的平流输入为主要的污染来源,而大气的平流输出是其主要的输出途径。灵敏度分析表明,有机碳分配系数、溶解度、水和气相平流输入、土壤中水的径流速率以及温度是影响模型结果的主要参数。不确定分析则表明,整体参数的变化对水体输出结果影响最大,对沉积物影响最小。本研究较好地模拟了PFOS在大连区域环境多介质中的迁移和归趋,可为其污染控制和生态风险评价提供科学依据。     

持久性有机污染物的作物吸收及迁移模型研究进展

持久性有机污染物(Persistent Organic pollutant,POPs)是指通过各种环境介质(大气、水、生物体等)能够长距离迁移并长期存在于环境中的人工合成的有机污染物。本文阐述了全球POPs的主要环境过程和各环境介质中POPs的暴露水平,探讨了作物对POPs的吸收过程、吸收机制和生态效应,并基于现有的环境多介质逸度模型和根区水质模型,分析了持久性有机污染物作物吸收过程模拟模型中存在的问题及未来的发展方向。目前,对POPs作物吸收机制及其模拟的研究较少,但随着我国对粮食安全和农业可持续发展的持续关注,这一领域的模拟研究将对科学解析POPs归趋、合理制定风险管控措施和有效确保粮食质量安全等提供重要科学支撑。     

植物影响空气中持久性有机污染物的研究进展

持久性有机污染物(POPs)在植物与空气两相界面之间存在动态交换过程,一方面,植物叶片吸附、吸收空气中的POPs,净化了空气,并将其转移到食物链和土壤等其它环境介质中;另一方面,植物叶片通过挥发使其吸附的POPs重新回到空气中,最终对全球范围内POPs的循环和环境归趋产生重要影响.本文综述了植物与空气中POPs的动态交换过程,分析了影响植物吸附和挥发POPs的主要因素,包括POPs的理化性质、植物特征和环境条件.同时,就城市绿地对空气中POPs浓度水平的影响展开讨论,由于该过程受多种因素共同影响,植被清除的POPs是否足以改善空气质量仍有争议,其中影响机制有待深入研究.此外,本文总结了植物中POPs的检测技术,传统检测技术灵敏性和准确性高,而原位检测技术可以直接观察活体植物中POPs的吸收、迁移、存储等环境行为.最后,本文探讨了现有研究的不足和未来发展的方向,以期为今后研究植物-空气界面过程以及POPs多介质环境行为提供理论和技术参考.     

大气持久性有机污染物分析研究进展

对近年来大气持久性有机污染物(POPs)研究中的新污染物、采样方法、检测方法、评价方法进行了扼要的综述,概括总结了大气POPs研究中人们所关注和需要解决的热点问题.     

大气中持久性有机污染物的采样技术进展

大气是全球持久性有机污染物(persistent organic polutants,POPs)监测的重要环境介质,大气中POPs的采样技术是准确表征大气中POPs赋存水平的关键所在。近年来大气中POPs的采样技术发展很快。本文介绍了大气中POPs的两类采样方法:主动采样法(active air sampling,AAS)和被动采样法(passive air sampling,PAS),总结了新型吸附材料和新型采样器研发的成果,讨论了不同类型的采样方法的特点,对比分析了不同采样方法获得的POPs监测数据,并提出今后应用不同POPs大气采样技术在监测数据可对比性研究方面值得关注的问题。     

模拟东亚夏季风对中国东部地区大气中α-六六六(α-HCH)时空分布的影响

以中国为研究区域,利用CanMETOP模型模拟了2005年大气中α-六六六(α-HCH)浓度的变化,并分析了东亚夏季风对我国东部地区大气中α-HCH浓度时空分布的影响.模拟结果表明,6月15日-8月15日期间,东北、华北和东南地区的α-HCH平均大气浓度分别为260 pg·m~(-3),74 pg·m~(-3)和41 pg·m~(-3).大气浓度具有明显的时空分布特征,从6月15日在我国东南地区开始出现了较高的大气浓度堆集,6月24日达到最大值(259 pg·m~(-3)).在向我国北部传输过程中,7月1日在东北形成的气旋区域出现最大值(1947pg·m~(-3)).此后,东南地区的大气浓度均处于较低的水平(<50 pg·m~(-3)),而东北地区的大气浓度一直处于100-350 pg·m~(-3)之间的较高水平.分析结果表明,东亚夏季风可以将东南地区大气中的α-HCH传输至东北地区,并在东北区域堆集.     

Dynamic fate modeling of γ-hexachlorocyclohexane in the lower reaches of the Liao River

A QWASI model dependent on temperature is parameterized to describe the long-term fate of persistent organic pollutants (POPs) in the Liao River. The model parameters, namely fugacity capacity, degradation rate, and transfer coefficient, are profoundly affected by temperature. This model is used to simulate the fate of γ-hexachlorocyclohexane (γ-HCH) in the lower reaches of the Liao River from 1998 to 2008. Modeling results show that γ-HCH fugacity capacities in air, water, and sediment increase as temperature decreases, and the transfer and transformation rate coefficients increase as temperature increases. The variations of transfer and transformation parameter D values depend on fugacity capacities, and transfer and transformation coefficients simultaneously. The performance of the model is evaluated by comparing the predicted and observed concentrations in the water and sediment of the Liao River. The predicted values agree well with the observed value in the order of magnitude, in most cases within the factor of 3. It is believed that the model is appropriate for simulating the long term fate of POPs in the Liao River.     

南京地区PCB52多介质迁移归趋行为模拟及环境风险评价

运用多介质逸度模型对PCB52在南京地区空气、水体、土壤和沉积物中的浓度分布与多介质间的迁移、归趋行为进行模拟研究并分析PCB52在研究区域环境多介质间的迁移通量,确定其在环境中的主要迁移过程;结合文献中的监测数据,对模型的可靠性进行验证;对模型的输入参数进行灵敏度分析;通过模拟浓度与实际浓度的对比,表明模型在该地区具有很好的适用性。结果表明,环境系统达到平衡时,PCB52在沉积物中的含量占其在环境系统总含量的96.12%;PCB52从环境系统中的消失途径主要为空气平流输出和空气降解;环境温度和空气平流输入是影响化合物在环境相中浓度分布的最主要因素。此外,PCB52初步的生态风险评价表明其对生态环境未构成严重威胁,但潜在危害仍不容忽视。     

Bestimmung des Ferntransports von persistenten organischen Spurenstoffen und der Umweltexposition mittels Modelluntersuchungen

Background, Aim and Scope

Many environmental pollutants are slowly degrading (persistent) and very mobile. They are semivolatile, i.e. they are partitioned between the environmental media of soil, water and air, and undergo long-range transport. The combined action of climate and substance properties determines the distributions and fate of these substances, among them as the persistent organic pollutants (POPs), other pesticides and industrial chemicals.

Main Features

Multicompartment chemistry-transport models are under development in order to study environmental exposure models.

Results

The investigation of transport and fate of some POPs on the global scale has emphasized the significance of historically explicit and geo-referenced simulations for substance distributions, persistence and long-range transport potential. Apart from the substance properties, it is the regional climate which is most important. This was illustrated by studies into the regional cycling of DDT and γ-HCH in selected tropical and extra-tropical regions.

Discussion

The isolation of individual steps of subsequent cycles of emission, transport and deposition (a so-called grasshopper effect) in model experiments shows the potential to elucidate the complex superposition of substance properties and environmental conditions, variable in time and space.

Conclusions

The results suggest that the grasshopper effect enhances the long-range transport potential, but is not required to explain an accumulation in polar regions (at least for γ-HCH).

Perspectives

A number of relevant scientific questions should be addressed by exposure modelling.     

珠三角地区POPs农药的污染现状及控制对策

概述了中国及国际社会对持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants,POPs）的关注情况。并通过对POPs农药在珠江三角洲地区（Pearl River Delta Area,PRD）使用情况的调查，以及对珠江三角洲地区POPs农药在各环境介质中的污染现状的文献综述，结合环境污染数据以及POPs农药污染调查工作中得到的数据和信息，对该地区POPs污染的可能原因和环境中可能存在的新近污染源进行了初步探讨。同时也指出了当前珠江三角洲地区在POPs农药削减与淘汰工作中所遭遇到的缺乏完善的管理体系等困难，并针对问题提出了包括加大科研投入，加强基础研究，掌握污染物来源和去向，加强替代药物的研究，建立和实施更严格的环境法规以及标准，加强环境监测能力建设，建立POPs农药污染的信息公开机制等一系列的控制对策。     

An interval dynamic multimedia fugacity (IDMF) model for environmental fate of PAHs and their source apportionment in a typical oilfield,China

An interval dynamic multimedia fugacity (IDMF) model with a new validation criterion of interval average logarithmic residual error (IALRE) was developed in this study. The environmental fate of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their source apportionment in a typical oilfield of China were simulated from 1985 to 2010. The PAH concentrations predicted by the model were in agreement with the measured concentrations, which were indicated by the IALREs calculated at 0.41, 0.63, 0.52, and 0.58 for air, water, soil, and sediment, respectively. The multimedia concentrations of Σ16 PAHs were 29.55, 39.22, 31.98, and 26.69 times greater in 2010 than those in 1985, and were higher than any other year modelled. Additionally, 87.82% of PAHs remained in the soil in 2010. PAH source emission into the soil was the major modelled source, whereas PAH degradation in the air was the major modelled loss pathway; the dominant transfer process between the adjacent compartments was atmospheric deposition from air to soil. It was demonstrated that high-temperature combustion was the major source of PAHs in the air and soil, whereas biomass and coal combustion were attributed to water and sediment compartments. The IDMF model was effective in the dynamic source apportionment of PAHs.     

天津地区六六六的归宿和跨界面迁移

以天津市为研究区域，以80年代有机氯农药禁用前为时限，利用稳态非平衡逸度模型估算了稳态条件下六六六的四种异构体在环境各相中的迁移和分布。模型估算结果用同期各主要介质的实测浓度加以验证。结果表明，农业施用和农药厂排放是该地区环境中六六六的主要来源，最大的汇则是土壤和水体沉积物，该地区最主要的界面迁移过程包括大气向土壤的沉降、水体向沉积物的沉降以及气相平流输出等，发生在土壤和沉积物中的降解则是六六六消失的最主要途径。     

海洋沉积物-水界面营养盐交换过程的研究1

对胶州湾和渤海沉积物分别进行室内培养实验.结果表明,在沉积物中加入营养盐后,铵氮、硅酸盐由沉积物向水体的迁移增大,铵氮的迁移在总溶解态氮的交换中起主要作用,其交换量约占总溶解态氮扩散量的76%,硝酸盐及磷酸盐由水体向沉积物的迁移减弱.在上覆水中加入营养盐后,硝酸盐、磷酸盐由水体向沉积物的迁移增大,硝酸氮的迁移占总溶解态氮交换的主要部分,约为62%.铵由沉积物向水体的迁移减弱,硅酸盐变成由水体向沉积物迁移.沉积物对于上覆水中营养盐的浓度具有一定的调节作用.无论在充空气或充氮气条件下,磷及硅的交换速率变化不明显,铵氮的迁移占总溶解态氮扩散量的98%以上.充氧条件下硝酸盐由沉积物向上覆水的迁移通量较充氮气条件增加.比较两种不同的通量计算方法(积分和拟合),结果表明由两种计算方法计算的交换速率的变化趋势基本是一致的.