广西岩溶洞穴环境有机氯农药和多环芳烃的迁移机制研究

持久性有机污染物（POPs）具有高毒性、难降解、亲脂和半挥发性，对POPs迁移过程机理的把握，是深入认识和控制POPs全球污染的关键所在。.由于大中尺度上迁移的复杂性，全球蒸馏模型只能定性或半定量研究环境因素和化合物性质对POPs迁移分配的影响，在小区域上的定量研究相对薄弱。岩溶洞穴的地理环境条件使之成为研究大气POPs迁移机制的理想实验室，是小区域的典型代表。 .本项目拟通过广西大岩洞穴在夏冬两季对有机氯农药（OCPs）和多环芳烃（PAHs）的捕获和释放来反映POPs全球蒸馏模型，研究它们在洞穴与外界之间的具体迁移机制，以期在POPs大气迁移过程方面获得新的发现；同时初步揭示PAHs和OCPs在岩溶地质背景下的环境行为特点。本项工作将丰富POPs大气迁移过程研究体系，完善全球蒸馏模型，为控制POPs污染全球化提供理论依据，并为广大岩溶区的环境保护做出贡献。

本项目选择具有典型岩溶地貌环境的桂林大岩洞穴为研究区域，采集洞穴内外土壤、沉积物、大气等样品，分析样品中有机氯农药和多环芳烃的含量，建立洞穴内外土壤和大气中有机氯农药和多环芳烃的污染成分谱。对比洞穴内部不同区域和洞外的大气和土壤中有机污染物含量与组成特征，研究多环芳烃和有机氯农药在岩溶洞穴大气和土壤中迁移、转化、降解、累积规律，利用数学模型对洞穴大气污染物动力学迁移过程进行验证，结合大气和土壤之间多环芳烃和有机氯农药的交换特点，初步揭示岩溶洞穴中持久性有机污染物的环境行为。. 研究结果表明，研究区大气中OCPs和PAHs污染水平处于中等水平，洞穴内部土壤中有机氯农药和多环芳烃污染较轻，与北极和南极相当。通过对化合物异构体组成的对比认为研究区新近在使用三氯杀螨醇，HCHs来源以历史残留为主。标志物化合物比值表明汽油尾气是研究区多环芳烃主要来源。研究认为，有机污染物在洞穴大气中的动力学迁移符合水动力弥散传输模型。HCHs中主要化合物符合模型，而DDTs系列化合物不符合，原因为二者性质差异造成的。PAHs化合物中大多数物质的传输符合传输模型，PAHs在洞穴中的传输能力受化合物性质影响或控制。有机污染物在洞穴土壤与大气之间的交换的研究表明，多环芳烃化合物在洞穴土壤迁移过程中存在着三段效应，研究了三段效应的形成与洞穴环境条件和化合物理化性质的相关性。同时，本研究也开展了岩溶区地表水有机氯农药和多环芳烃的环境污染研究，探讨了污染物在岩溶洞穴与地表水之间的迁移传输及对地表水环境的潜在影响。