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Atmospheric Chemistry and Physics: 青藏高原湖泊是持久性有机污染物的汇还是二次源?
2017-02-16

  持久性有机污染物(POPs)是一类全球性污染物。全球变暖背景下POPs的“源-汇”关系也在发生变化,温度升高促使残留于环境中的POPs通过挥发再次释放。青藏高原是气候变化的敏感地区,过去几十年来经历了快速的变暖。那么,青藏高原是否仍是POPs的冷富集区,还是将成为污染物的“二次源”?气-地交换过程是明晰青藏高原在POPs全球循环和归趋中作用的关键环节。目前的研究较多关注于青藏高原的陆地生态系统,而缺乏对高原湖泊的认识。

  鉴于此,中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心、中国科学院青藏高原研究所王小萍研究员课题组以纳木错为研究对象,开展了大气和湖水的协同观测(见图1)。结果发现,纳木错大气和湖水中有机氯农药(OCPs)的浓度较低,而多环芳烃(PAHs)浓度较高,这与当地的生物质燃烧有关。气-水交换的结果表明,纳木错仍是OCPs和大分子PAHs的“汇”,而是小分子PAHs的“二次源”(图2)。其中,菲(Phe)作为纳木错大气中丰度最高的PAH化合物,其交换方向存在较大的季节性差异:湖泊在7月-次年4月为Phe的汇,而在5月转变为Phe的二次源(图3)。这很可能与湖冰季节性的冻结与消融有关。经估算,大气PAHs向纳木错的净输入通量为550 kg yr-1。当地PAHs的不断排放与沉降可能成为贫营养湖泊的重要碳源。

  上述研究成果已发表于Atmospheric Chemistry and Physics (Ren, J., Wang, X. P., Wang, C. F., Gong, P., and Yao, T. D.: Atmospheric processes of organic pollutants over a remote lake on the central Tibetan Plateau: implications for regional cycling, Atmos. Chem. Phys., 17, 1401-1415, doi:10.5194/acp-17-1401-2017, 2017.)

  论文链接:http://www.atmos-chem-phys.net/17/1401/2017/ 

  感谢中国科学院纳木错多圈层综合观测研究站在样品采集和气象数据获取等方面提供的帮助。本研究由国家自然科学基金(41222010,41671480)和中国科学院青年创新促进会(CAS2011067)项目资助。

图1. 研究区与采样点示意图

图2. 各POPs化合物的气-水交换方向

(逸度商fw /fa在0.5-5之间为气-水平衡;>1.5为净挥发;<0.5为净沉降)

图3. 菲(Phe)由“二次源”向“汇”的季节性转变

 
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