持久性有机污染物（POPs）是一类具有半挥发性、环境持久性、生物蓄积性和生物毒性的化合物，并能够通过大气长距离迁移而到达偏远地区。多氯联苯（PCBs）是一类由人工合成的典型POPs，尽管1976年以后已被禁止使用但仍广泛分布在环境介质中，甚至是很少受人类活动干扰的偏远地区。植物是一种最为便宜、有效、广泛存在的大气生物指示剂，而松针因具有分布广、便宜、同时存在1-4年松针并且年龄特别容易识别的特点，被广泛用来指示大气中POPs的污染状况。在中国科学院生态环境研究中心分别采集了大气和松针样品，分析了2015-2017年大气以及不同年龄（分别为一年生、两年生和三年生）松针中的6种指示性PCBs，分析过程包括样品采集、样品前处理、利用高分辨气相色谱/高分辨质谱（HRGC/HRMS）联用技术进行分析测试并对数据进行分析。由于松针与大气之间的分配行为受很多因素的影响，包括大气浓度、松针自身性质、化合物性质、环境条件等，因此为了建立不同年龄松针与大气之间的分配系数先分别分析了大气和松针中PCBs的污染和富集特征，并进一步探讨了大气和不同年龄松针之间PCBs的分配特征。实验结果为进一步应用松针来反演大气中PCBs浓度提供了理论基础，也为在偏远地区利用松针监测大气中PCBs浓度提供了依据。本论文研究内容包括以下三部分：
    第一部分主要是分析了大气中多氯联苯的污染特征，大气中Σ6PCBs的平均浓度为27 pg m-3，PCB-28是主要的贡献单体，约占80%。大气中PCB单体浓度呈现出明显的季节性变化，夏季浓度要远高于冬季。PCB单体在气相和颗粒相的相对分布随着氯代水平的增加颗粒相比例逐渐增加，低氯代单体（PCB-28,-52和-101）主要以气态形式存在而高氯代单体（PCB-138,-153和-180）以气态和颗粒态两种形式存在；气相和颗粒相中浓度呈现不同的季节性变化趋势，气相中浓度先增加后减少，夏季浓度最高，而颗粒相正好相反；不同温度下PCB单体的气相-颗粒相分配系数的对数（LogKP）与辛醇-大气分配系数的对数（LogKOA）呈现明显的正相关关系关系（P<0.1），相关系数为0.23-0.96，说明挥发性越低的单体越倾向于分配在颗粒相中。
    第二部分主要分析了一年生、两年生和三年生松针中多氯联苯的富集特征，松针中浓度随着松针年龄的增加而明显增加，但经脂肪矫正以后，不同年龄松针浓度差异大幅度减少；松针中浓度与脂肪含量呈现正相关关系（R2: 0.14-0.47, P<0.001）尤其是一年生松针中浓度与脂肪含量呈现明显的正相关关系，说明松针中PCBs的富集与脂肪含量有关;不同年龄松针中PCB单体浓度具有不同的季节性趋势，两年生松针中PCBs浓度的变化与大气浓度变化趋势相一致，这就说明两年生松针可以更好地反映大气中PCBs的变化趋势。
    第三部分主要分析了大气与不同年龄松针中PCBs的分配特征，大气和不同年龄松针PCBs具有相似的组成，都以低氯代单体为主，说明松针中PCBs主要来自大气。一年生松针处于生长期，松针与大气之间未达到平衡状态，松针中PCB单体（除了PCB-28）随着生长天数的浓度变化符合一室动力学吸收模型：CP = A (1-e-kt) +y0，并利用松针-大气分配系数公式：KNA = A/CA估算了PCB单体的分配系数，LogKNA与LogKOA在25℃条件下具有线性关系：LogKNA=0.70LogKOA+5.00（R2=0.94，P<0.01）；两年生和三年生松针处于成熟期，松针与大气之间已经达到平衡状态。另外，PCB单体（除了PCB-180）的LogKNA与1/T呈现线性关系，说明松针与大气之间的分配同时受大气浓度和周围温度的影响；并估算了25℃条件下两年生与三年生松针与大气之间的分配系数。