黄海底部冷水塊における残留性有機汚染物質の濃度上昇に関する現場検証と機構解明

黄海底冷水团持久性有机污染物浓度增加的现场验证及机理解析

基本信息

批准号：
20KK0239
负责人：
郭新宇
金额：
$ 11.9万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-10-27 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では現場観測と数値モデリングを展開している。今年度は、まず2020年11月にTang博士グループの黄海航海で得られたサンプルについて分析作業を行った。その後、昨年度に測定した2020年6月と8月のサンプルとの比較を行い、表層海水の全サンプルと底層海水の94%サンプルから、デクロランプラス（Dechlorane Plus, DP）が検出されることが明らかとなった。一方、数値モデリングでは、理想化された海底地形を用いて底部冷水塊の計算結果の解析を行い、底部冷水塊におけるPOPsの蓄積過程の理解を深めた。特に、シミュレーションの感度実験から、底部冷水の崩壊に伴いそこに蓄積されていた高濃度のPOPsが表層へと移動することや、POPsの粒子吸着係数を変化させることにより異なる鉛直プロファイルが生じることが分かった。また、あるPOPsの底部冷水塊における蓄積する度合いについて、そのPOPsのヘンリー常数と植物プランクトンへの生物濃縮係数から予測する手法を開発できた。さらに、上記のモデルを東シナ海・黄海・渤海に適用させ、底部冷水塊が発達する黄海におけるシミュレーションの結果を検討した。モデル計算の対象は、物理化学特性が異なるポリ塩化ビフェニルとポリ臭素化ジフェニルエーテルの主要異性体2種（CB-153及びBDE-209）とした。溶存態PCB-153の濃度は、春から夏にかけて高く、秋に低くなるが、粒子態PCB-153の濃度は初春に一番高くなり、一方BDE-209では、溶存態の濃度は夏に高く、冬に低くなるが、粒子態濃度はやはり初春に高くなることが示された。さらに、夏に溶存態PCB-153とBDE-209は、それぞれ海底と海面に蓄積されることが分かった。このように生化学的特性の異なるPOPsは、同じ海洋環境においても異なる挙動を示すことが明らかとなった。

这项研究的重点是现场观测和数值建模。今年，我们首先对2020年11月唐博士的小组黄海航行中获得的样品进行了分析工作。随后，比较了去年6月和2020年8月测量的样品，并发现在所有样品中都检测到Dechlorane Plus（DP）的所有样品，并在所有样品中检测到了表面海水和94％的底层海水。另一方面，数值建模使用理想化的海底地形来分析底部冷水质量的计算结果，从而加深了我们对底部冷水质量中爆裂物的积累过程的理解。特别是，从模拟敏感性实验中，发现其中积累的高浓度随着底部的冷水的崩溃而逐渐迁移到表面，并且可以通过改变流行的粒子吸附系数来产生不同的垂直轮廓。此外，我们开发了一种方法来预测基于流行音乐的亨利常数和浮游植物的生物蓄积系数的特定流行量的底部冷水质量的积累程度。此外，上述模型被应用于东中国，黄海和Bo Sea，并检查了开发底部冷水质量的黄海的模拟结果。该模型计算是两种主要的异构体（CB-153和BDE-209）的多氯联苯和具有不同物理化学特性的多溴二苯基醚。从春季到夏季，溶解的PCB-153的浓度很高，秋季的浓度很高，但是颗粒PCB-153的浓度在早春是最高的，而BDE-209表明，夏季溶解的PCB-153的浓度在夏季且冬季较低，但是PCB-153的浓度在春季初也很高。此外，夏季发现，溶解的PCB-153和BDE-209分别在海床和海面积累。已经表明，即使在同一海洋环境中，具有不同生化特性的POP也有不同的行为。