青藏高原的大气污染物从哪儿来？

来源：科学通报

近年来，青藏高原周边地区经济快速发展，随之增加的大气污染物排放正在影响这片神秘而纯洁的土地。2019年9月，《科学通报》第27期发表评述文章“大气污染物跨境传输及其对青藏高原的影响”，系统梳理了青藏高原大气污染物的历史、现状、跨境传输过程和机制，以及污染物产生的影响。

从历史趋势看，自20世纪50年代以来，青藏高原冰芯和湖芯中黑碳和汞等污染物的浓度呈快速上升趋势，反映了亚洲区域大气污染物排放的快速增加。从现状看，在全国范围内青藏高原的大气环境整体洁净。大多数污染物具有显著的季节特征（春季高，夏季低），反映了南亚棕色云（大气污染事件）爆发的影响。地球化学证据（分子标志物、同位素等）和对污染事件的分析也显示了南亚大气污染物传输是青藏高原大气污染物的主要来源之一。

青藏高原冰芯和湖泊沉积物记录的大气黑碳和汞沉降历史

跨境污染物如何向青藏高原传输？通俗地讲，是风；而科学语言是大气环流。

一种方式是南亚大气污染物通过大气对流到达高层，再通过高空西南风输送到青藏高原；另一种方式是大气污染物在喜马拉雅山南坡聚集，南坡白天盛行的谷风将污染物从低海拔地区输送到高海拔地区，而在山脉北坡，大面积的冰川分布导致的强烈下沉冰川风将污染物携带到青藏高原。

南亚大气污染物进入青藏高原的途径（根据文献[1,2]改）

跨境污染传输对青藏高原污染水平的贡献有多大？目前定量化的研究还比较有限，非季风期（10月-次年5月）南亚排放的黑碳对青藏高原平均的贡献可以达到61.3%，而季风期（6-9月）为19.4%。跨境传输进入青藏高原的POPs每年在2~100 吨之间波动。

跨境传输的污染物对青藏高原的生态环境有怎样的影响？跨境传输的大气气溶胶可以引起喜马拉雅山区域降水减少，印度季风爆发推迟，高原西部及昆仑山脉地区春季地面温度升高，以及春季雪水当量的减少。长距离传输而来的黑碳等吸光性杂质则进一步加速冰川消融，影响干旱区未来水资源的分配。

在森林生态系统，喜马拉雅山北坡植被对POPs的富集系数比南坡高几倍到一个数量级，意味着更大的生态风险。以目前的沉降通量计算，藏东南森林区土壤中的部分污染物（如DDT）的浓度可能会在50年之内超过土壤环境标准。高原水生和陆生生态系统中，部分污染物具有强烈的食物链生物放大效果。以汞为例，已经在部分高原鱼体内检测到高于环境质量标准的甲基汞浓度。当然，对人体而言，污染物的危害取决于人群对污染物的暴露途径和强度，目前通过食物摄入的污染物还不会威胁到高原人体健康，而通过呼吸和接触摄入的污染物对人体健康的风险还没有得到充分的评估。

目前，第二次青藏高原综合科考正在持续进行中，跨境污染物对青藏高原生态环境的影响是本次考察的内容之一，这为深入认识跨境污染物的传输及其影响提供了很好的契机。未来的研究中，将精确量化跨境污染物的输送量和影响范围，预测未来情景下污染物排放与环境健康风险的变化趋势。

参考文献：

[1] Cong, Z., et al. Penetration of biomass-burning emissions from South Asia through the Himalayas: new insights from atmospheric organic acids. Sci Rep, 2015, 5: 9580

[2] Chen, X., et al. Concentration, temporal variation, and sources of black carbon in the Mt. Everest region retrieved by real-time observation and simulation. Atmos Chem Phys, 2018, 18: 12859-12875

原文信息

康世昌, 丛志远, 王小萍, 等. 大气污染物跨境传输及其对青藏高原环境影响. 科学通报, 2019, 64(27): 2876-2884