Προσδιορισμός τοξικών ενώσεων στη σκόνη της Σαχάρας μέσω μεταφοράς αερίων μαζών στην Ανατολική Μεσόγειο

Abstract

The key objectives of the present study consisted of: I) the study of the occurrence ofPM2.5, PM10 and PM2.5-associated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) in the urbanatmosphere of Heraklion Crete, by following a specific protocol implemented in the frameworkof the ESCAPE project (http://www.escapeproject.eu) during 2009-2010; and II) the study ofthe occurrence of toxic organic compounds, such as PAHs, Polychlorinated Biphenyls (PCBs)and Organochlorine Pesticides (OCPs), transported by air masses during the presence orabsence of African dust incursions in the downwind area of Eastern Mediterranean (island ofCrete). To achieve the aforementioned objective, in contrast to previous studies that have beenfocused to a small amount of dust episodes, a meticulous 3-year sampling campaign wasconducted (2012-2015) in the framework of the CHEMISAND project(http://chemisand.chemistry.uoc.gr/).For that purpose, an efficient analytical methodology was developed that allowed thequalitative and quantitative determination of a relatively large number of toxic organiccompounds (37 PAH members, 50 PCB congeners and 24 OCP members) by using a highresolution gas chromatographer-mass spectrometer (HRGC-MS) in Electron Ionization (EI)and Electron Capture Negative Ionization (ECNI) mode, respectively. The methodology wascharacterized by high quality assurance and control levels (enhanced repeatability, lowuncertainty, reliable compound separation, high recovery levels).The median adjusted PM2.5 concentration in the urban area of Heraklion was 14.3 and13.2 μg m-3, for the urban traffic (N=20) and background (N=20) sites, respectively, while thecorresponding median adjusted PM10 concentration was 37.7 and 35.7 μg m-3, respectively.We did not observe a statistically significant differentiation in PM2.5 and PM10 levels betweenurban traffic and background sites. We measured lower PM2.5 concentrations than the annualarithmetic mean benchmark level, established by EU (25 μg m-3), which is currently in effectfrom January 1st 2015. On the other hand, relatively higher PM10 concentrations were reportedin a few urban sites, having regard to the corresponding EU PM10 annual limit value (40 μg m-3).We measured the highest daily PM concentrations (PM2.5, PM10, TSP) during intensiveAfrican dust episodes, while relatively lower PM concentrations were measured during dustepisodes mixed with aerosol transport from other areas. Conversely, we measured the lowestdaily PM concentrations during the majority of periods with absence of African dust episodesinto the downwind area (Eastern Mediterranean). We also observed a significant statisticaldifferentiation in PM levels between intensive African dust and mixed episodes and days withabsence of African dust episodes. The aforementioned differentiation was also observedregarding the PM2.5/PM10 ratio (0.32 and 0.54 median values, during African dust and non-dustevents, respectively). A statistically significant positive correlation was observed between PM2.5and PM10 levels measured at the downwind area, demonstrating common emission PMsources, the burden of which is controlled by air masses, transporting African mineral dust.The median ΣPAH concentration measured in PM2.5 urban samples (sum of 10 trafficand background sites) was 0.63 ng m-3, while the corresponding arithmetic mean concentrationwas 0.64 (±0.25) ng m-3. We measured relatively higher ΣPAH concentrations in the urbantraffic, compared to the background sites, without any significant statistical difference betweenthem. Accordingly, the mean seasonal ΣPAH levels did not significantly differ between urbantraffic and background sites, suggesting common PAH sources. The arithmetic mean ΣPAH particulate concentration during pure African dust eventswas 0.86 (±0.98) ng m-3. Among that group of samples, there has been a statisticallyinsignificant variation in ΣPAH levels, relative to the origin of the air masses (72-h backtrajectories) reaching the downwind area. BaP arithmetic mean concentration was 0.05 (±0.06)ng m-3, much lower than the corresponding annual limit value (1.0 ng m-3), established by EU.The arithmetic mean ΣPAH particulate concentration during mixed episodes was 1.10 ng m-3,while the corresponding BaP concentration was 0.07 (±0.07) ng m-3, also lower than the EUlimit value (1.00 ng m-3). During the absence of African dust episodes, the mean ΣPAHparticulate concentration was 1.60 (±2.40) ng m-3. The relative arithmetic (but statisticallyinsignificant) differentiation in ΣPAH levels between African dust episodes (pure and mixed)and non-dust intervals is ascribed to the enhanced influence of air masses originated frommore polluted areas (Northern Europe) which more likely affect the downwind area, comparedto the corresponding air parcels originated from more arid areas, such as the Sahara-Sahelregion.The mean total (gas and particulate phase) ΣPCB concentration measured during thepresence of pure African dust events was 77.1 (±41.1) pg m-3, while the corresponding meantotal ΣPCB concentration during mixed dust episodes was 92.5 (±44.9) pg m-3. We did notobserve a statistically significant variation in ΣPCB levels, relative to the origin of air masses.The mean total (gas and particle) ΣPCB concentration during periods of non-African dustconditions was 81.9 (±38.7) pg m-3. We observed low and statistically insignificant correlationbetween ambient temperature and ΣPCB concentrations, illustrating the lack of seasonality inPCB atmospheric levels in the downwind study area. ΣPCB concentration differences betweendust (pure and mixed) and non-dust conditions were also statistically insignificant. Given thelack of seasonality in PCB (gas & particulate phase) ambient levels in the downwind area, thelow and insignificant correlation between partial vapour pressures of gas phase PCBs andtemperature and the shallow slopes obtained from Clausius-Clapeyron plots, we assume thatPCB atmospheric levels in the Eastern Mediterranean are more likely controlled by acombination of physicochemical processes and long-range transport (LRT) phenomena.Mean total (gas and particulate phase) concentrations of 6DDX (2,4´-DDD, 4,4´-DDD,2,4´-DDT, 2,4´-DDE, 4,4´-DDE and 4,4´-DDT), 3Chlordanes (cis-Chlordane, trans-Chlordaneand oxy-Chlordane), 3Endosulfans (α-Endosulfan, β-Endosulfan and Endosulfan sulfate) and4HCHs (α-HCH, β-HCH, γ-HCH and δ-HCH), measured during periods of pure African dustincursions, were 17.1 (±5.7), 1.1 (±0.3), 3.8 (±2.2) and 3.6 (±1.4) pg m-3, respectively. Thecorresponding mean total (gas and particle) concentrations during mixed African dust eventswere 22.8 (±10.5), 1.6 (±1.0), 5.4 (±4.8) and 4.4 (±2.2) pg m-3, respectively. Most OCPstargeted in this study were found to be predominant in the gas phase, while Endosulfanisomers (β-Endosulfan, Endosulfan sulfate, α-Endosulfan) were mostly distributed in theparticulate phase of the atmosphere. Mean total (gas & particle) concentrations of 6DDX,3Chlordanes, 3Endosulfans and 4HCHs during periods of non-dust conditions were measuredrelatively similar to those detected during pure and mixed dust conditions [32.7 (±13.6), 2.1(±1.3), 7.3 (±4.9) and 11.3 (±7.5) pg m-3, respectively], with statistically insignificantconcentration differences between them. The aforementioned observation illustrates the lackof any kind of OCP emission source in the vicinity of the downwind study area (EasternMediterranean). Finally, long-range transport (LRT) is considered as the main factor controllingthe atmospheric levels of OCPs in this area, owing to the low and statistically insignificant correlations between partial vapor pressures of gas phase OCPs and ambient temperature, aswell as the shallow slope values obtained from Clausius-Clapeyron plots.

Ο κεντρικός στόχος της διατριβής συνίσταται: Ι) Στη μελέτη των επιπέδων των σωματιδίων PM2.5 στην ατμόσφαιρα της υπό εξέταση αστικής περιοχής (Ηράκλειο Κρήτης) και της σύγκρισης τους με τα επίπεδα των σωματιδίων PM10, την ανάλυση των επιπέδων των ΠΑΥ στα κλάσματα των PM10 και PM2.5 ακολουθώντας συγκεκριμένο πρωτόκολλο, που εφαρμόστηκε στα πλαίσια του ευρωπαϊκού προγράμματος ESCAPE(http://www.escapeproject.eu) κατά τα έτη 2009-2010, και ΙΙ) Στον προσδιορισμό των πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων (ΠΑΥ), πολυχλωριωμένων διφαινυλίων(PCBs), και οργανοχλωριωμένων παρασιτοκτόνων (OCPs), σε αερολύματα που διαχωρίστηκαν ως προς την προέλευσή τους, κατά τη διάρκεια επεισοδίων μεταφοράς Αφρικανικής σκόνης, και σε δείγματα που συλλέχθηκαν χωρίς την παρουσία Αφρικανικής σκόνης. Για την επίτευξη του στόχου αυτού, σε αντίθεση με προηγούμενες μελέτες που αναφέρονται σε ελάχιστο αριθμό επεισοδίων Αφρικανικής σκόνης, διεξήχθησαν συστηματικές δειγματοληψίες κατά τη διάρκεια τριών ετών (2012-2015), στα πλαίσια του προγράμματος CHEMISAND (http://chemisand.chemistry.uoc.gr/).Αναπτύχθηκε αναλυτική μέθοδος που επιτρέπει τον ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό μεγάλου αριθμού τοξικών οργανικών ενώσεων (37 μελών ΠΑΥ, 50 συμπαραγώγων PCBs και 24 μελών OCPs). Η μέθοδος ανάλυσης χαρακτηρίστηκε από την επίτευξη υψηλών επιπέδων ελέγχου ποιότητας (υψηλές ανακτήσεις, αξιόπιστος διαχωρισμόςενώσεων, χαμηλά επίπεδα αβεβαιότητας, αυξημένη επαναληψιμότητα), με χρήση αέριας χρωματογραφίας-φασματογράφου μάζας σε συνθήκες πρόσκρουσης ηλεκτρονίων (EI) και χημικού ιονισμού σύλληψης ηλεκτρονίων αρνητικών ιόντων (ECNI), για τον προσδιορισμό των ΠΑΥ και των οργανοχλωριωμένων ενώσεων (PCBs-OCPs), αντίστοιχα.Στην αστική περιοχή η μεσαία τιμή συγκέντρωσης PM2.5 για τα σημεία υψηλότερης (ΥΚ)και χαμηλότερης κυκλοφορίας (ΧΚ) ήταν 14.3 και 13.2 μg m-3 , αντίστοιχα. Αναλόγως, η μεσαία τιμή συγκέντρωσης για τα PM10 μεταξύ των σημείων ΥΚ και ΧΚ ήταν 37.7 και 35.7 μg m-3,αντίστοιχα. Δεν παρατηρήσαμε αξιοσημείωτη διαφοροποίηση στα επίπεδα των λεπτόκοκκων και των χονδρόκοκκων σωματιδίων μεταξύ των σημείων που χαρακτηρίστηκαν ως υψηλότερης (ΥΚ) και χαμηλότερης κυκλοφορίας (ΧΚ). Σε όλα τα αστικά σημεία δειγματοληψιών μετρήθηκαν συγκεντρώσεις PM2.5 χαμηλότερες από τον ετήσιο αριθμητικό μέσο όρο συγκέντρωσης που έχει θεσπιστεί από την Ε.Ε. (25 μg m-3) και έχει τεθεί ως οριακή τιμή σε ισχύ από την 1η Ιανουαρίου 2015. Σε μερικά αστικά σημεία δειγματοληψίας ανιχνεύτηκαν συγκεντρώσεις PM10 υψηλότερες από το θεσπισμένο ετήσιο όριο της Ε.Ε. (40 μg m-3).Κατά τα αμιγή επεισόδια Αφρικανικής σκόνης (ΑΜ) μετρήσαμε τις υψηλότερες συγκεντρώσεις και για τους τρεις τύπους αιωρούμενων σωματιδίων (PM2.5, PM10, TSP). Κατά τα μικτά επεισόδια Αφρικανικής σκόνης (ΜΙ) μετρήσαμε σχετικά μικρότερες συγκεντρώσεις αιωρούμενων σωματιδίων, σε σύγκριση με τα αμιγή επεισόδια Αφρικανικής σκόνης. Κατά τις περιόδους απουσίας επεισοδίων Αφρικανικής σκόνης (ΑΠ) τα επίπεδα των συγκεντρώσεων των αιωρούμενων σωματιδίων εμφάνισαν στην πλειοψηφία τους τις μικρότερες συγκεντρώσεις και στους τρεις τύπους σωματιδίων (PM2.5, PM10 και TSP). Διαπιστώσαμε μέσω εφαρμογής μη-παραμετρικού ελέγχου τύπου Mann-Whitney U ότι οι συγκεντρώσεις των σωματιδίων PM2.5, PM10 και TSP διαφέρουν στατιστικά σημαντικά μεταξύ των δύο ομάδων δειγμάτων ΑΜ και ΜΙ, και ΑΜ και ΑΠ, και ότι τα επίπεδα των συγκεντρώσεων των PM10 καιTSP διαφέρουν στατιστικά σημαντικά μεταξύ των κατηγοριών δειγμάτων ΜΙ και ΑΠ.Παρατηρήσαμε διαφοροποίηση του λόγου PM2.5/PM10 μεταξύ των επεισοδίων τύπου ΑΜ και ΜΙ(0.32) και των επεισοδίων ΑΠ (0.59). Διαπιστώσαμε ισχυρή συσχέτιση μεταξύ των PM2.5 καιPM10 για το σύνολο των δειγματοληψιών που διεξήχθησαν στην αστική περιοχή του Ηρακλείου και τις τρεις εποχές, ανεξάρτητα του τύπου χαρακτηρισμού των αστικών σημείων(ΥΚ &ΧΚ). Παρατηρήσαμε υψηλή και στατιστικά σημαντική τιμή συσχέτισης και για τα σωματίδια PM2.5 και PM10 που μετρήσαμε στον ΚΣΔ καταδεικνύοντας κοινές πηγές εκπομπής αιωρούμενων σωματιδίων, το φορτίο των οποίων φαίνεται να ελέγχεται από τις αέριες μάζες που προέρχονται από την Αφρική και μεταφέρουν ορυκτή σκόνη.Η μεσαία τιμή των ΣΠΑΥ στα σωματίδια PM2.5 της αστική περιοχής του Ηρακλείου ήταν 0.63 ng m-3, και ο αριθμητικός μέσος τους 0.64 (±0.25) ng m-3. Στα σημεία υψηλότερης κυκλοφορίας οι μεσαίες τιμές των ΣΠΑΥ παρουσιάζονται εν γένει σχετικά μεγαλύτερες σε σύγκριση με τις αντίστοιχες συγκεντρώσεις που μετρήθηκαν στα σημεία χαμηλότερης κυκλοφορίας, χωρίς αξιοσημείωτες διαφοροποιήσεις μεταξύ των σημείων δειγματοληψίας (ttest,p>0.05). Τα επίπεδα των ΣΠΑΥ μεταξύ των σημείων δειγματοληψίας (ΥΚ και ΧΚ) για κάθε περίοδο (άνοιξη, καλοκαίρι και φθινόπωρο), παρουσίασαν στατιστικά μη σημαντική διαφοροποίηση (t-test, p>0.05), υποδεικνύοντας κοινές πηγές προέλευσης των ΠΑΥ. Κατά τα αμιγή επεισόδια Αφρικανικής σκόνης η αριθμητική μέση τιμή συγκέντρωσης των ΣΠΑΥ ήταν 0.86 (±0.98) ng m-3 . Παρατηρήθηκε μικρή διακύμανση των ΣΠΑΥ ανάλογη με την προέλευση των αντίστοιχων αερίων μαζών (t-test, p>0.05). Η μέση τιμή συγκέντρωσης τουBaP ήταν 0.05 (±0.06) ng m-3 , πολύ χαμηλότερη από τη μέση ετήσια τιμή συγκέντρωσης-στόχο (1.0 ng m-3) που έχει θεσπιστεί από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή. Κατά τα μικτά επεισόδια Αφρικανικής σκόνης η αριθμητική μέση τιμή συγκέντρωσης των ΣΠΑΥ ήταν 1.10 ng m-3 . Η μέση τιμή συγκέντρωσης του BaP στα επεισόδια αυτά ήταν 0.07 (±0.07) ng m-3 , πολύ χαμηλότερη σε σχέση με την αντίστοιχη τιμή-στόχο της Ε.Ε. (1.00 ng m-3). Κατά τις περιόδους απουσίας επεισοδίων Αφρικανικής σκόνης η αριθμητική μέση τιμή συγκέντρωσης των ΣΠΑΥ ήταν 1.60 (±2.40) ng m-3 . Η αριθμητική (αλλά στατιστικά μη σημαντική) διαφοροποίηση στις συγκεντρώσεις των ΠΑΥ μεταξύ των αμιγών (ΑΜ) και των μικτών (ΜΙ) επεισοδίων ΑΣ, όπως επίσης και των δειγμάτων που ελήφθησαν σε περιόδους απουσίας επεισοδίων ΑΣ (ΑΠ),οφείλεται στην επιρροή αερίων μαζών από περισσότερο ρυπασμένες περιοχές (Βόρεια Ευρώπη) που επηρεάζουν περισσότερο την περιοχή καθόδου σε σύγκριση με τις αέριες μάζες περιοχών που διέρχονται αμιγώς πάνω από την ευρύτερη περιοχή της ερήμου Σαχάρα.Κατά τα αμιγή επεισόδια Αφρικανικής σκόνης η συνολική (αέρια και σωματιδιακή φάση)αριθμητική μέση τιμή συγκέντρωσης των ΣPCB ήταν 77.1 (±41.1) pg m-3. Διαπιστώσαμε χαμηλή και στατιστικά μη σημαντική συσχέτιση μεταξύ της θερμοκρασίας και των ΣPCB,αναδεικνύοντας την απουσία εποχικότητας της ατμοσφαιρικής συγκέντρωσης των PCBs.Κατά τα μικτά επεισόδια Αφρικανικής σκόνης η αριθμητική μέση τιμή συγκέντρωσης του ΣPCB συνολικά στην αέρια και σωματιδιακή φάση ήταν 92.5 (±44.9) pg m-3. Παρατηρήσαμε σχετικά χαμηλή και στατιστικά μη σημαντική συσχέτιση μεταξύ της θερμοκρασίας και των ΣPCBs (απουσία εποχικότητας). Δεν παρατηρήσαμε αξιοσημείωτη διακύμανση (t-test, p>0.05)των επιπέδων ΣPCB ανάλογη με την προέλευση των αερίων μαζών. Κατά τις περιόδους απουσίας επεισοδίων Αφρικανικής σκόνης η συνολική (αέρια και σωματιδιακή) αριθμητική μέση τιμή συγκέντρωσης των ΣPCB ήταν 81. 9 (±38.7) pg m-3 και η μεσαία τιμή ήταν 89.7 pgm-3. Εφαρμόσαμε μη-παραμετρικό στατιστικό έλεγχο μεταξύ των δειγμάτων τύπου ΑΠ και ΜΙ και μεταξύ των δειγμάτων τύπου ΑΠ και ΑΜ. Διαπιστώσαμε ότι οι διαφοροποιήσεις στα πίπεδα των PCΒ μεταξύ των 3 ομάδων δειγμάτων ήταν στατιστικά μη-σημαντικές (MannWhitney U test, p>0.05). Δεδομένης της απουσίας εποχικότητας στη συγκέντρωση των PCBsστην ατμόσφαιρα, θεωρούμε ότι οι σχεδόν αμελητέες διαφοροποιήσεις των επιπέδων τους σε υτήν, ελέγχονται κατά κύριο λόγο από την μάζα των POPs που διαμορφώνεται πλέον σε παγκόσμιο επίπεδο από έναν συνδυασμό φυσικοχημικών διεργασιών και φαινομένων μεταφοράς (Long Range Transport, LRT).Κατά τα αμιγή επεισόδια Αφρικανικής σκόνης η συνολική (αέρια και σωματιδιακή φάση)αριθμητική μέση τιμή συγκέντρωσης των 6DDX (2,4´-DDD, 4,4´-DDD, 2,4´-DDT, 2,4´-DDE,4,4´-DDE και 4,4´-DDT) ήταν 17.1 (±5.7) pg m-3, των 3Chlordanes (cis-Chlordane, transChlordane και oxy-Chlordane) ήταν 1.1 (±0.3) pg m-3 , των 3Endosulfans (α-Endosulfan, β-Endosulfan και Endosulfan sulfate) ήταν 3.8 (±2.2) pg m-3 και των 4HCHs (α-HCH, β-HCH, γ-HCH και δ-HCH) ήταν 3.6 (±1.4) pg m-3 . Ελάχιστα μέλη OCPs βρέθηκαν ανιχνεύσιμα στησ ωματιδιακή φάση (α-HCH, γ-HCH, trans-Chlordane, 4,4´-DDE, HCB, Aldrin), ενώ τα ισομερή του Endosulfan (β-endosulfan, endosulfan sulfate, α-endosulfan) εμφάνισαν σχετικά μεγαλύτερα ποσοστά κατανομής στη σωματιδιακή φάση. Κατά τα μικτά επεισόδια Αφρικανικής σκόνης η συνολική (αέρια και σωματιδιακή φάση) αριθμητική μέση τιμή συγκέντρωσης των 6DDX (2,4´-DDD, 4,4´-DDD, 2,4´-DDT, 2,4´-DDE, 4,4´-DDE και 4,4´-DDT)ήταν 22.8 (±10.5) pg m-3 , των 3Chlordanes (cis-Chlordane, trans-Chlordane και oxy-Chlordane)ήταν 1.6 (±1.0) pg m-3 , των 3Endosulfans (α-Endosulfan, β-Endosulfan και Endosulfan sulfate)ήταν 5.4 (±4.8) pg m-3 και των 4HCHs (α-HCH, β-HCH, γ-HCH και δ-HCH) ήταν 4.4 (±2.2) pg m3. Ελάχιστα μέλη OCPs βρέθηκαν ανιχνεύσιμα στη σωματιδιακή φάση (α-HCH, γ-HCH, transChlordane, 4,4´-DDE, HCB, Aldrin), ενώ τα ισομερή του Endosulfan (β-endosulfan, endosulfansulfate, α-endosulfan) εμφάνισαν σχετικά μεγαλύτερα ποσοστά κατανομής στη σωματιδιακή φάση. Κατά τις περιόδους απουσίας επεισοδίων Αφρικανικής σκόνης η συνολική (αέρια και σωματιδιακή φάση) αριθμητική μέση τιμή συγκέντρωσης των 6DDX (2,4´-DDD, 4,4´-DDD, 2,4´-DDT, 2,4´-DDE, 4,4´-DDE και 4,4´-DDT) ήταν 32.7 (±13.6) pg m-3 , των 3Chlordanes (cisChlordane, trans-Chlordane και oxy-Chlordane) ήταν 2.1 (±1.3) pg m-3 , των 3Endosulfans (α-Endosulfan, β-Endosulfan και Endosulfan sulfate) ήταν 7.3 (±4.9) pg m-3 και των 4HCHs (α-HCH, β-HCH, γ-HCH και δ-HCH) ήταν 11.3 (±7.5) pg m-3 . Ελάχιστα μέλη OCPs βρέθηκαν ανιχνεύσιμα στη σωματιδιακή φάση (α-HCH, γ-HCH, trans-Chlordane, 4,4´-DDE, HCB, Aldrin),ενώ τα ισομερή του Endosulfan (β-endosulfan, endosulfan sulfate, α-endosulfan) εμφάνισαν σχετικά μεγαλύτερα ποσοστά κατανομής στη σωματιδιακή φάση. Διαπιστώσαμε ότι οι διαφοροποιήσεις στα επίπεδα των μελών OCPs μεταξύ των δειγμάτων τύπου ΑΜ, ΜΙ και ΑΠ ήταν στατιστικά μη-σημαντικές. Η απουσία αριθμητικής και στατιστικά μη σημαντικής διαφοροποίησης στις συγκεντρώσεις του συνόλου των μελώνOCPs που μετρήθηκαν σε όλες τις περιόδους δειγματοληψιών (δείγματα τύπου ΑΜ,ΜΙ και ΑΠ), καταδεικνύει την απουσία πηγών εκπομπής PCBs και OCPs στην ευρύτερη περιοχή γύρω από τον Κεντρικό Σταθμό Δειγματοληψίας. Οι αέριες μάζες που διέρχονται αμιγώς πάνω από την ευρύτερη περιοχή της ερήμου Σαχάρα και της ζώνης Σάχελ και μεταφέρουν Αφρικανική σκόνη στην περιοχή καθόδου (Ανατολική Μεσόγειος) δε φαίνεται να είναι επιβαρυμένες με οργανοχλωριωμένες ενώσεις (PCBs και OCPs), και οι σχεδόν αμελητέες διαφοροποιήσεις των επιπέδων των οργανοχλωριωμένων ενώσεων στην ατμόσφαιρα,ελέγχονται κατά κύριο λόγο από την μάζα των POPs που διαμορφώνεται σε παγκόσμιο επίπεδο από έναν συνδυασμό φυσικοχημικών διεργασιών και φαινομένων μεταφοράς (LongRange Transport, LRT).