硫丹在中國(guó)土壤大氣中空間分布及傳播的研究.pdf

1、硫丹是全球性的污染物質(zhì)，具有持久性有機(jī)污染物(POPs)的特性，已經(jīng)被《斯德哥爾摩公約》列為POPs候選物質(zhì)，并且極有可能在未來(lái)加入《斯德哥爾摩公約》名單。
　　 為了有效的削減和控制環(huán)境中的硫丹，為切實(shí)貫徹履行《斯德哥爾摩公約》實(shí)施計(jì)劃提供科學(xué)依據(jù)，需要弄清其環(huán)境來(lái)源，歸趨和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。鑒于目前國(guó)際社會(huì)關(guān)于硫丹的環(huán)境來(lái)源和歸趨的研究比較少，并且不夠系統(tǒng)，本論文研究硫丹在我國(guó)土壤大氣中空間分布和傳播。本研究主要分四條主線進(jìn)行：

2、(1)在大量收集原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立我國(guó)硫丹高分辨率的網(wǎng)格化的使用清單；在使用清單的基礎(chǔ)上，建立我國(guó)硫丹高分辨率的網(wǎng)格化的排放/殘留以及大氣/土壤濃度清單；(2)在全國(guó)范圍內(nèi)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，全面監(jiān)測(cè)硫丹在我國(guó)土壤/大氣中的濃度值；(3)使用土壤/大氣中的監(jiān)測(cè)濃度對(duì)所建立的我國(guó)硫丹高分辨率的網(wǎng)格化的土壤/大氣濃度清單作出評(píng)估：(4)研究我國(guó)硫丹土壤/大氣界面交換規(guī)律并對(duì)其空間分布特征成因進(jìn)行深入探討。
　　 我國(guó)硫丹的使用始于199

3、4年，到2004年，估計(jì)累計(jì)使用量為25700t。在使用數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用地理信息系統(tǒng)(GIS)與Access數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合的研究手段，建立了我國(guó)硫丹1/4°經(jīng)度×1/6°緯度分辨率的網(wǎng)格化的使用清單。在使用清單的基礎(chǔ)上，運(yùn)用SGPERM模型建立了排放和殘留清單，并且進(jìn)一步建立了我國(guó)土壤和大氣的濃度清單。
　　 本研究于2005年起開(kāi)展了我國(guó)大氣土壤中硫丹同步監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，在全國(guó)建立土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)141個(gè)，大氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)92個(gè)，全面監(jiān)測(cè)土壤大

4、氣中的硫丹。由于長(zhǎng)期大量的使用，硫丹已經(jīng)成為我國(guó)土壤大氣中廣泛存在的污染物質(zhì)，并且在使用地區(qū)其土壤大氣濃度往往高于其它地區(qū)。在土壤中，β-硫丹的濃度值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于α-硫丹，而這一關(guān)系在大氣中正好相反，說(shuō)明α-硫丹易于揮發(fā)到大氣，而β-硫丹易于殘留于土壤。研究中發(fā)現(xiàn)，土壤中硫丹硫酸鹽與其母體化合物——α-硫丹和β-硫丹之間具有很好的線性關(guān)系，并由此建立了土壤中這三種硫丹類(lèi)化合物的多元線性回歸方程，進(jìn)而利用我國(guó)土壤濃度清單中α-硫丹和β-硫丹

5、的濃度值作為輸入數(shù)據(jù)，得到了我國(guó)土壤中硫丹硫酸鹽的濃度清單。
　　 為了評(píng)價(jià)本研究中清單與模型的質(zhì)量，將土壤大氣中硫丹的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與清單中對(duì)應(yīng)模擬值進(jìn)行一系列對(duì)比分析。結(jié)果表明，不論是在土壤還是在大氣中，監(jiān)測(cè)值與模擬值之間都具有很好的一致性，從而證明了本研究中建立的硫丹的清單與模型的準(zhǔn)確性和合理性。
　　 在監(jiān)測(cè)值與模擬值的基礎(chǔ)上，利用逸度模型估算了硫丹在我國(guó)土壤-大氣界面的交換通量趨勢(shì)。從土氣交換通量時(shí)間上的變化特征來(lái)看