北极地区因其单调的生态系统组成和脆弱的环境承载能力，其环境污染一直备受学者的广泛关注。特别是持久性有机污染物（persistent organic pollutants, pops）因其持久性、半挥发性的特点，可通过大气迁移传输到远离污染源的北极地区，并通过生物富集进入北极生物系统，对北极地区脆弱的生态系统造成较大风险。近年来，国内外学者针对全球各地区人类活动中pops排放后到达北极的大气传输路径及环境效应方面做了大量的研究工作，但鲜有从全球经济一体化的角度阐明其对北极地区大气pops污染影响的研究。而全球经济一体化导致了大量企业从发达国家向发展中国家的转移，使产品与服务供应链中的生产和消费在空间上重新分配，显著地改变了原材料的获取方式、商品的生产、交易和消费方式，从而影响污染和环境效应的空间分布。
基于此，甘肃省环境污染预警与控制重点实验室、兰州大学资源环境学院环境污染模拟课题组以pops中的多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons, pahs）为例，基于全球gtap（global trade analysis project）数据库和各经济活动pahs大气排放因子，开发了全球207个国家/地区64个部门生产侧和消费侧大气pahs排放清单，利用经济学投入产出模型分析了全球贸易和产业转移中隐含的大气pahs排放转移，最后以pahs中毒性最强的肺癌标志物bap（benzoapyrene）为例，利用课题组自己构建的有机污染物多介质传输和交换模式，模拟了全球贸易和产业转移对北极地区pahs大气污染的影响。研究结果表明，全球一体化导致高污染的资源、能源密集型产业从主要位于较高纬度的发达国家转移到位于较低纬度的发展中国家（主要是亚洲国家）转移，而这种产业转移格局导致全球贸易隐含的大气pahs主要由经济发达的西欧、北美转移至经济欠发达的中国和印度（图1a），特别是中国承担了美国26%、加拿大25%、东亚其他地区（主要为日本和韩国）25%、世界其他地区（主要为大洋洲国家）22%、西欧17%的贸易中隐含的大气pahs排放量（图1b）。由于全球经济一体化和高污染企业从发达国家向发展中国家的转移，污染源远离北极，使得欧洲、北美极地地区大气bap浓度和沉降通量显著下降，部分地区降幅高达60%以上，而由于亚洲源增加，亚洲极地地区的污染上升（图2）。由于亚洲源距离北极较远，其导致北极污染上升的幅度远小于欧洲、北美下降的幅度，总体导致北极pah浓度的显著下降（图2）。本研究的主要结果也适用于其他具有大气长距离潜力的污染物。该研究还揭示，相较于大气传输，国际贸易提供了另一条有毒污染物传输通道，随着全球化和经济一体化的迅速发展，在今后关于北极地区有毒污染物控制和环境生态效应研究中应侧重考虑国际贸易的影响。该建议已经被联合国欧洲经济理事会及美国-加拿大国家环境署的全球大气污染物输运特别理事会（htap）采纳并列入新的评估计划。
图1. 2014年全球贸易中隐含的大气pahs排放净流出（a）及各地区转移转移矩阵（b）
图2. 2014年北极地区日均bap大气浓度、干沉降通量及全球贸易的影响。（a）考虑全球贸易下的bap大气浓度；（b）不考虑全球贸易下的bap大气浓度；（c）全球贸易对bap大气浓度的贡献；（d）考虑全球贸易下的bap沉降通量；（e）不考虑全球贸易下的bap沉降通量；（f）全球贸易对bap沉降通量的贡献。
此项研究成果以“globalization-driven industry relocation significantly reduces arctic pah contamination”为题，于12月15日在环境领域期刊environmental science and technology上在线发表（）。兰州大学资源环境学院研究生连露露为论文第一作者，黄韬副教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。
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