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巴郎山地区土壤中持久性有机污染物的检测和分析研究

青岛大学

硕士学位论文

巴郎山地区土壤中持久性有机污染物的检测和分析研究

姓名:张利锋

申请学位级别:硕士

专业:环境科学

指导教师:杨永亮

20060603

综述

70年代温带地区状况差不多(图1.2)。通过箭头所指的方向和长短可以了解到污染物迁移的方向。其迁移能力是建立在物质的挥发度高低之上,如CFCs>HCB>DDT。

图1.3全球迁移示意图

1.2POPs迁移原理

由于(POPs)的可持久性和长距离迁移性(LRT)使得它们可通过大气、水和生物等相在地球系统中进行长距离的输送而影响到其它区域甚至全球环境并影响人类健康。所以人们开始积极的展开全球持续性有机污染物污染现状的调查和长距离迁移的研究。

温度对POPs的全球迁移和沉降也起到了至关重要的作用(主要通过挥发冷凝、全球蒸馏、纬度分馏),POPs的反向浓度梯度使得热带地区浓度变低,而两极地区升高。低挥发物沉积在源头处,丽高挥发物可以迁移到极地,由于极地的低温而沉积下来(图3)【驯。

POPs物质具有半挥发性,能够从水体或土壤中以蒸汽形式进入大气环境或被大气颗粒物吸附,通过大气环流远距离迁移,在较冷的地方或者受到海拔高度影响时会重新沉降到地球上。而后在温度升高时,它们会再次挥发进入大气,重新迁移。这也就是所谓的“全球蒸馏效应”或“蚱蜢效应”。这种过程可以不断发生,使得POPs物质可沉积到偏远的极地地区,导致全球范围的污染传播。如今在地球两极以及珠穆朗玛峰都已监测到POPs物质。欧洲和包括中国在内的东方温带地区都对北极的a-HCH污染负有一定的责任,不管多么低的迁移效率,他们有很大的排放量。

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有许多模型用来预测和计算污染物的迁移规律和对某地所造成的污染的影响。BETR全球模型就用来描述和预测化学物质从温源到受体之间的迁移过程[221。

1.2.1全球蒸馏效应

图1.4PCB系列沿纬度时间分布预测图

污染物迁移的方向一般是温度比较低的高纬度地区和高海拔地区。Wania等认为POPs的反向浓度梯度使得热带地区浓度变低,而两极地区升高,它主要的迁移机理是主要通过冷凝、全球蒸发实现纬度分配、高度分布。低挥发物沉积在源头处,而高挥发物可以迁移到极地,由于极地的低温而沉积下来【251。由于有机氯农药属于持久性有机污染物,在环境中不容易降解而长期的存在,因此,~些原本没有使用过有机氯农药的地方,也会由于有机氯农药通过大气长距离输送、降雨和降雪等方

1.7各相污染物交换示意图

1.3.1大气迁移

大气迁移(LRAT)转化是大气环境具有自净能力的一种表现,历来受到比较多的关注,这也是可持续性有机物迁移的主要途径。进入大气中的污染物大气中几乎完全的以气溶胶的形式存在,首先通过风力、气流、沉积等因素做水平或上下方向的动力迁移。迁移可以发生在本圈层内(风力扩散、气流扩散),也可通过圈层问迁移(干湿沉降)转入地表【3”。一般物质在气相中的扩散能力约是在液相中的104倍,所以当D>104事宜也像扩散为主,反之以液相扩散为主。

对一些挥发性比较强的物质,他们很容易存在于大气中进行长距离迁移,如HCB在大气中迁移距离可达100000kmI“I。L.Toosea等认为2000m的高空有利于垂直迁移和水平对流,这是很重要的长距离迁移介质【2”。ElenaJuradoa也证明上层空气有很高的污染物迁移潜力,上空气层担负着从俄罗斯地区到北极的大半的运输量[361。1000m低空污染物主要随的气团移动并受风向、风速和地表情况的影响。南美地区的大气流东部地区受大西洋风的影响,西部受太平洋风的影响着都能对大气中PTS污染物迁移产生重要影响。安第斯山脉能选来分析“自然捕集”的作用或对PTS的阻缓作用【8】。1wata等得出的结论是高纬度地区HCHs浓度比较高,而DDT污染物低纬度的亚洲热带地区比较高。这是两者的挥发度不同造成的,但迁移介质都是大气。污染物在大气中主要以气溶胶形式存在【4…。单纯考虑到温度的影响和污染物

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