The Role of the Ocean in Global Cycling of Persistent Organic Contaminants: Refinement and Application of a Global Multicompartment Chemistry-Transport Model

آلاینده‌های آلی پایدار، که تجمع زیستی و سمی هستند، برای اکوسیستم‌ها و سلامت انسان نگران‌کننده هستند و تحت قوانین بین‌المللی (کنوانسیون‌های جهانی و منطقه‌ای، علاوه بر موارد دیگر) تنظیم می‌شوند. اگر نیمه فرار باشند، در محفظه های مختلف محیطی چرخیده و مسیرهای حمل و نقل پیچیده را دنبال می کنند. اعتقاد بر این است که اقیانوس با جمع آوری و ذخیره آلاینده و فراهم کردن یک وسیله حمل و نقل، نقش کلیدی در دوچرخه سواری دارد. اما سرنوشت ماده در محیط دریایی هنوز به طور کامل درک نشده است. در اینجا، مدل شیمی-حمل و نقل چند محفظه جهانی MPI-MCTM برای مطالعه سرنوشت آلاینده‌های آلی در محیط زیست دریایی و کل استفاده می‌شود. برای اولین بار داده‌های انتشار تاریخی در شبیه‌سازی‌های بلندمدت تفکیک‌شده فضایی یک حشره‌کش، DDT، و یک ماده شیمیایی صنعتی، اسید پرفلوئورواکتانوئیک (PFOA) استفاده می‌شود. نتایج مدل بینش جدیدی را در مورد چرخه این مواد به عنوان وضوح‌های مکانی و فرآیندی مختلف آزمایش می‌کند. به عنوان مثال. برای DDT، نتایج مدل اشباع و معکوس شدن تبادل هوا-دریا را نشان می‌دهد، که قبلاً توسط هیچ مطالعه دیگری نشان داده نشده بود.

Persistent organic contaminants, which are bioaccumulative and toxic are a concern for the ecosystems and human health and are regulated under international law (global and regional conventions, besides other). If semivolatile, they cycle in different environmental compartments and follow complex transport pathways. The ocean is believed to play a key role in the cycling by accumulating and storing the contaminant and providing a transport medium. But substance fate in the marine environment is not fully understood yet. Here, the global multicompartment chemistry-transport model MPI-MCTM is used to study the fate of organic pollutants in the marine and total environment. For the first time historical emission data are used in spatially-resolved long-term simulations of an insecticide, DDT, and an industrial chemical, perfluorooctanoic acid (PFOA). The model results give new insights into the cycling of these substances as different spatial and process resolutions were tested. E.g. for DDT the model results show saturation and reversal of air-sea exchange, which was not indicated by any other study before.