pops的全球循环(共7页)

1、环境科学研究方法论课程论文院系名称 资源与环境工程学院 年级专业 2014级环境科学 姓 名 程新 学 号 X11414001 提交时间 2016.12.4 全球变暖对持久性有机污染物生物地球循环的影响机理摘要：对持久性有机污染物(persistent organic pollutants:POPs)的定义、来源和特征进行了介绍。阐述了POPs对环境安全性构成威胁的原因。大部分持久有机污染物persistent organic pollutants (POPs)具有致癌性、致突变和致畸变作用，对人类健康造成严重危害。揭示POPs 全球循环的影响机制，总结了气候变暖对 POPs 排放、迁移、储存

2、、降解和毒性的影响。气候变暖条件下， POPs 全球循环的变化主要体现在以下几个方面: (1)全球变暖直接促进了 POPs 的二次排放，升温将导致 POPs 从土壤和海洋中挥发出来；(2)气候变暖条件下大气与海洋环流的变化将显著改变全球 POPs 的迁移路径。Abstracts: In this paper，the definition，resources and characteristics of persistent organic pollutants were introduced.This paper described the cause why POPs threatens t

3、he environment.Most persistent organic pollutants (pops) are carcinogenic and mutagenic and teratogenic effect，causing serious harm to human health.To reveal the impact of climate warming on pops global circulation mechanism，summarizes the climate warming on pops emission， migration，storage， the inf

4、luence of the degradation and toxicity.Conditions，climate warming pops global circulation changes mainly reflects in the following aspects: (1) global warming directly promoted the pops secondary emissions， warming will lead to pops volatilization from soil and oceans；(2) under the condition of clim

5、ate warming， the atmosphere and ocean circulation changes will significantly change the global pops migration path.持久性有机污染物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，进而对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。一方面由于农用的需要，人们生产POPs，并施用于土壤和作物中。另一方面，金属冶炼、垃圾焚烧以及五氯苯酚和多氯联苯的生产，将POPs带入环境。POPs分为三类:农业用化学品(如杀虫剂等)，工业用化学药品，某些化学工业和

6、钢铁工业，以及废弃物焚烧过程中所产生的副产物。其来源可以归纳为两大方面1: (1)一级来源：指的能生产和产生POPs那些过程或物质；(2)二级来源:指的是含有POPs物质的产品和物质，或那些能积蓄POPs的物体(例如，像土壤、垃圾和沉积物等)。POPs具有以下特征:(1)难以降解。具有长期残留性。长期停留在环境中。(2)POPs是亲脂憎水性化合物，具有生物积累性。在水和土壤系统中，POPs会转移到固相或有机组织的脂质。代谢缓慢而在食物链中蓄积并逐级放大，最终影响到人类的健康。(3)POPs具有半挥发性和长距离迁移性。在环境温度下，POPs蒸发进入大气，并随着温度的变化而发生界面交换，长距离迁移

7、后而沉积。比如，温度高的低纬度地区，产生的POPs的蒸汽压高；低温的极地等高纬度地区，POPs的蒸汽压低，从蒸汽中分离而沉积到极地等地球表面，导致全球范围的污染传播。表现所谓的“全球蒸馏效应”和“冷浓缩”现象。(4)具有高毒性。包括致癌性、生殖毒性、神经毒性、内分泌干扰特性等。严重危害生物体。POPs是环境中的一个毒瘤，是人类面临的一个紧迫的环境问题。POPs物质一旦通过各种途径进入生物体内就会在生物体内的脂肪组织、胚胎和肝脏等器官中积累下来。到一定程度后就会对生物体造成伤害。各种POPs的毒性作用机制现在并不是完全明确， POPs物质对人体造成伤害，一般并不是某一种或某一族POPs单独作用的

8、结果，而是某几族POPs相互协同作用的结果2。根据GoldbergE.D.最早提出的“全球蒸馏效应”，加拿大科学家WaniaF.和MackayD.成功地解释了POPs从热温带地区向寒冷地区迁移的现象。从全球来看，由于温度的差异，地球就像一个蒸馏装置在低、中纬度地区，由于温度相对高，POPs挥发进入到大气；在寒冷地区，POPs沉降下来，最终导致POPs从热带地区迁移到寒冷地区，也就是从未使用过POPs的南北极和高寒地区发现POPs存在的原因。因为在中纬度地区在温度较高的夏季POPs易于挥发和迁移，而在温度较低的冬季POPs则易于沉降下来，所以POPs在向高纬度迁移的过程中会有一系列距离相对较短的

9、跳跃过程，这种特性又被称为“蚱蜢跳效应”(Grasshopper Effect)。此外，大气的稀释作用、洋流作用等也会将POPs由释放源带到从未使用过POPs的清洁地区。因此无论大气，水体还是土壤，无论是在极地地区还是在低纬度地区，都能检测到POPs。近年来，全球温度呈现逐步升高的趋势，气候变暖对 POPs 全球循环产生了很大的影响。全球升温会导致干旱化和海平面上升，进而导致全球可耕种土地的减少。在全球变暖的影响下，农作物种植的北界不断向高纬度地区移动。全球升温对农作物生产的主要负面影响为农业病虫害的问题。农作物害虫的分布、生长发育、繁殖与温度密切相关， 一旦气温增高， 农作物害虫的分布范围就

10、会扩大。两者均会导致人类主观使用农药的种类和用量的变化，也就是增加了POPs的污染量。POPs广泛地存在于地球的各个环境介质中.。它们在大气与地表介质中存在着不断的、动态的大气-地表(土、水、植被等)分配。描述POPs性质的理化参数，诸如:：饱和蒸气压、亨利定律常数、气-水分配常数和气-正辛醇分配常数等均为温度依赖性常数，因此温度升高将势必会显著影响POPs的相分配,，有助于POPs从地表向大气移，导致大气中有更多的、活跃的POPs，这一过程称之为POPs的二次排放。大气环流和洋流是POPs的全球传输的两大主要途径。在大气传输的过程中，气温较低时，POPs会沉降到地表,，而后在温度升高时，它们

11、会再次挥发进入大气,，进行迁移.。这种过程可以不断发生，使得POPs物质可沉积到地球偏远地区。水溶性较好的POPs还会进入地表水系 ，汇入海洋参与洋流的传递进而全球传输。气候变暖会导致气候要素如温度、风速、风向和降水的改变，这些要素的变异就会导致POPs的传输强度和路径的改变。作为另一类气候系统,，季风可以在季节尺度上改变大气环流方向和降水强度,，从而引起POPs大气传输路径和强度的季节性变化。前人研究发现，季风驱动的大气环流运动增强了阿拉伯海大气POPs向深海的垂直输入3， 季风驱动的大气传输将南亚的POPs污染物持续不断地向青藏高原输送4。 气候变化不但影响着季风的强度变化，还可以在大的空

12、间尺度上改变风向， 这种变化进而影响到了POPs的全球传输。总之, 气候变暖对POPs全球循环的影响是涉及很多方面，需要我们对其进行更深层次的研究参考文献 :1Pat C。DIOXIN ELIMINATIONM。Amstedam: Greenpeace Inte-rna-tional ， 2000.2Jones KC， de Voogt P。Persistent organic pollutants (POPs): state of the science J。Environ Pollut。1999， 100: 209-221.3Dachs J, Bayona J M, Ittekkot V, Albaigs J. 1999. Monsoon-drivenvertical fluxes of organic pollutants in the western Arabian Sea.Environ Sci Technol, 33: 394939564Sheng J, Wang X, Gong P, Joswiak D R, Tian L, Yao T, Jones K C.2013. Monsoon-d