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持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)是一类具有半挥发性,致畸、致癌,脂溶性的化合物,因此可以通过大气远距离跨境传输,并到达偏远地区。经过大气-地表沉降、大气-植被富集及生物富集等过程,POPs可进入生物体,对环境以及生物体构成危害。青藏高原人类活动稀少,POPs污染源极少。但是青藏高原毗邻印度、尼泊尔、巴基斯坦等发展迅速的国家,目前这些国家仍在持续使用POPs类污染物。在印度季风的驱动作用下,这类污染物极有可能传输到青藏高原,青藏高原的森林主要分布于藏东南地区,处于印度季风入口,这使藏东南森林极有可能成为POPs跨境传输的屏障。传输至藏东南地区的POPs可能经历大气-植被分配,树冠-地表沉降、大气-土壤之间交换以及土壤中迁移等循环过程,将大气POPs存储于森林生态系统中,从而阻挡POPs向青藏高原传输。 本研究在藏东南色季拉山海拔3800m-4400m梯度布置了POPs大气被动采样器,获得2008-2011四年大气POPs浓度的数据。研究显示,藏东南森林中DDTs与HCHs类化合物浓度呈现季风期高于非季风期的季节特征,与研究区域基于主动采样器的研究结果一致,这进一步夯实印度季风在POPs从南亚向青藏高原传输过程的驱动作用。森林内大气POPs浓度低于林外,林内外大气DDTs的浓度比值(DF值)在0.39-0.50之间,这说明藏东南森林可清除近地面大气中超过50%的DDTs。 在植被生长季内(2011年5-10月),本研究采集了藏东南色季拉山5种优势种叶片样品,分析结果显示藏东南地区DDTs类化合物浓度高于世界其他背景区1-2个数量级。生长季内DDTs浓度受叶片暴露时间的限制,浓度持续升高,HCHs与HCB无持续升高的趋势。POPs的植被-大气平衡分配系数(KPA值)在不同植被之间存在较大差异,落叶树叶片对大气POPs具有更强的富集能力,这源于比叶面积的差异。不同生境下,植被KPA值也存在差异,其中高海拔植被中DDTs的KPA值高于低海拔处,这可能是由于高海拔的低温作用。 土壤中,林内土壤中POPs的浓度显著高于林外开阔地,最高差距可达10倍,这表明藏东南森林过滤效应加强了POPs大气-地表沉积通量。POPs大气-地表沉积通量有别于欧洲阿尔卑斯山,其中DDTs的沉积通量高于欧洲一个数量级,PCBs的沉积通量低于欧洲一个数量级。由于低温和高有机碳含量的作用,藏东南森林土壤是传输至此的DDTs,HCB和PCBs最终的汇。森林土壤中POPs集中分布于有机质层中,污染物经历较弱的淋溶和降解。 综上所述,南亚次大陆持续向环境中排放DDTs,而藏东南森林持续接受传输至此的DDTs的沉降。本研究在藏东南森林中观测到土壤中很高的DDTs浓度以及大气一地表沉积通量,如果南亚仍继续向环境排放DDTs,可能会对藏东南森林生态环境产生潜在的危害。