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二恶英、多氯联苯和多溴联苯醚是环境中普遍存在的持久性有机污染物(POPs)，它们在环境中难以降解，在生物体内蓄积，在低浓度下呈现高致毒性。大气传输是POPs物质在环境中迁移转化、由大气到达陆地和水生生态系统的主要途径。本论文利用同位素稀释高分辨气相色谱高分辨质谱(HRGC-HRMS)的分析方法研究了北京城区和电子垃圾拆解地大气中二恶英、多氯联苯、多溴联苯醚等POPs物质的污染水平，在大气边界层的垂直分布规律以及污染物在土壤-大气的界面迁移。主要开展了以下四部分的研究：
利用大流量空气采样器采集了北京海淀、朝阳、丰台城区的大气样品，研究了北京大气中POPs的污染状况和气一粒相分配行为。二恶英∑PCDD/Fs的浓度为275～10780fg m-3，毒性当量达18～644 fg I-TEQ m-3。多氯联苯∑PCBs的浓度为26～1675 pg m-3，多溴联苯醚∑PBDEs的浓度达18～330 pg m-3，与世界上其他城市地区的浓度水平相当或略微偏高。北京大气中二恶英的污染模式符合典型“源”的特征，即呋喃的浓度明显高于恶英的浓度。春季采样期间出现了严重的沙尘暴天气，期间空气中悬浮颗粒物的浓度(1109μg m-3)比非沙尘天气(392μgm-3)增加了2.8倍，而空气中二恶英的浓度(2489 fg m-3)比非沙尘天气(3671fg m-3)没有增加，反而有所降低，这与沙尘暴的来源、路径和携带沙尘的性质有关。研究结果显示二恶英主要分布在颗粒物相，而多氯联苯主要分布于大气中的气相。利用气一粒分配系数(Kp)与污染物蒸汽压(PL0)的关系评价了三类污染物的气一粒相平衡状态。应用Junge-Pankow模型和Koa模型预测了北京大气中POPs物质在颗粒物相的组分，并与实测值做了比较，两种模型对二恶英和多氯联苯的预测值与实测值较吻合，而Koa模型对于多溴联苯醚的预测值与实测值偏差较大。
利用PUF大气被动采样技术借助北京325m气象高塔研究了大气边界层中多氯联苯、多溴联苯醚、有机氯农药等POPs物质的垂直分布规律以及气象因素对于被动采样速率的影响。结果表明，大气中有机氯农药(特别是γ-HCHs)的污染比多氯联苯和多溴联苯醚的污染严重，并且存在新的γ-HCHs污染源的输入。HCHs、PCBs、PBDEs随大气边界层高度的增加污染物浓度降低，这些污染物主要来自地面污染源的挥发。风速对PUF被动采样速率起主要作用，风速越大，采样速率越大，并且风速与采样速率的对数呈正相关线性关系。
结合大流量空气采样和PUF大气被动采样研究了浙江台州电子垃圾拆解地大气中POPs的浓度水平和污染特征。被动采样结果与大流量空气采样的结果一致，因此PUF大气被动采样对于研究大气中的POPs是有效、可靠的工具。电子垃圾拆解地大气中POPs的污染严重，其中∑PCDD/Fs的毒性当量为0.20～3.45 pgI-TEQm-3，∑PCBs的浓度为4.23～11.35 ng m-3，∑PBDEs的浓度为92～3086 pgm-3，这三类污染物的浓度明显高于一般城市地区。该地大气中多氯联苯、多溴联苯醚的污染水平明显高于侧风向、下风向和上风向的污染水平，说明该电子垃圾拆解地是典型的多氯联苯、多溴联苯醚污染源。该地成年人和儿童二恶英的日摄入量分别为10.92 pg TEQ kg-1 day-1、19.12 pg TEQ kg-1 day-1，超过世界卫生组织规定的日容许摄入量标准的2.5倍多，对周围居民健康造成严重威胁。
研究了浙江台州电子垃圾拆解地农田土壤中POPs物质的浓度水平、分布规律及污染模式。建立了基于逸度的土-气交换模型，并用以评价了三类污染物土-气交换的界面迁移方向及交换通量。农田土壤中POPs的污染严重，其中二恶英的浓度∑PCDD/Fs达218～1176 pg g-1 dw，毒性当量3.76～16.00 pgI-TEQ g-1 dw，超过加拿大居住地土壤中二恶英控制标准的二倍多。∑PCBs浓度达5.55～493 ng g-1 dw，与日本工业污染区土壤的污染水平相当，并且高于荷兰农业土壤中多氯联苯控制标准。∑PBDEs浓度达1554 pg g-1 dw。土壤中三类污染物的浓度明显高于下风向、上风向及侧风向土壤，说明电子垃圾拆解是造成当地农田土壤中POPs污染的主要原因。POPs污染物的土-气迁移方向与该地受POPs污染的状况相吻合，二恶英由大气向土壤迁移，其迁移通量为22567μg h-1，多氯联苯由土壤向大气迁移，迁移通量为8693μg h-1，除BDE-28外，其他多溴联苯醚同系物由大气向土壤迁移，其迁移通量为414μg h-1。