近日，上海交通大学环境科学与工程学院朱樱副教授开发的我国国家尺度（可解离）有机污染物多介质归趋稳态模型SESAMe v3.4用户（测试）版本——SESAMe_U1.0正式发布。

目前，模型下载及相关研究工作展示网站尚在建设中，具体可联系模型开发者获取下载（获取方式见文末），诚邀各界朋友联系使用。

功能使用简介

SESAMe_U1.0可模拟（可解离）有机污染物在大气、地表水及沉积物、土壤（自然、农业、城市三类）、植被（自然及农业两类）和沿海地区海水及其沉积物中浓度，当前分辨率为0.5°。用户可在“Input-Chemical”界面输入化学物质物化参数等信息，在“Input-Emission”界面输入分辨率为0.5°的各介质排放数据（将提供相关网格文件配套使用），在“Run”界面输入模型输出结果的保存地址，最后点击“Run it now!”，按“ESC”即可退出运行。

图1. SESAMe_U1.0用户界面

SESAMe_U1.0目前仅输出污染物各介质浓度，这是模型的关键功能。SESAMe系列模型还具备其他丰富的功能，下文通过应用举例，便于用户对模型所考虑环境过程的理解。后续将根据用户反馈改进模型功能，更新模型版本。

SESAMe系列模型应用举例

SESAMe模型全称Sino Evaluative Simplebox-MAMI Model，Simplebox和MAMI为两个通用多介质归趋模型，即没有特定的区域信息(1，2)。SESAMe借鉴了Simplebox的嵌套结构解决研究区域和周围区域的平流交换，将MAMI模型的活度算法和本身的浓度算法紧密耦合，并内嵌气象、水文和土壤理化参数等区域分异的多种环境参数。SESAMe通过模拟分子态及离子态有机物污染物界面平流及扩散过程，可以分别预测不同形态有机物多介质浓度及空间分布，还可以描述其不同的多介质界面行为和区域差异。

图2. 在不同区域排放时苯并[a]芘、苊和三氯生的长距离输送潜力（LRTP，a-c），以及二苯并呋喃的环境持久性(Pov，d) (3)

SESAMe模型的第一版于2014年完成并发表(3)，其空间分辨率2°，因分辨率相对较低，导致模型在预测极端值上有较大不确定性，难以捕捉高污染区域，但并不影响初代模型用于研究不同性质有机污染物在我国不同区域排放时的长距离输送潜力及环境持久性，以及驱动因素（图2）。此后，开发者在研究中对模型进行了不断改进，包括改进参数、提高空间分辨率、完善环境传输过程、改进算法（Python版本的开发）和发展动态模型（4-9）。模型曾先后用于多种污染物与排放情景：污染物在我国减排情景下的未来污染及健康风险研究（图3），上海和长三角等局部地区传统污染物（多环芳烃）和新污染物（药品）的赋存分布，污染物在土壤-作物系统的迁移分配（图4），以及pKa相差较大的可解离有机物在水-沉积物界面的不同迁移分配特征（图5）。目前不同功能的模型版本包括SESAMe v3.4、SESAMe-Veg（土壤-作物系统）及SESAMe-DFeild（污染场地）等。

图3. 苯并[a]芘不同减排情境下大气浓度分布、风险及多介质分配 (5)

图4. 多环芳烃在土壤和胡萝卜、大白菜的根及茎叶部位的迁移分配 (8)

图5. pKa不同的抗菌剂和防晒剂的中性分子（主要毒性形态）在水-沉积物界面迁移分配空间差异 (4)

作为SESAMe_U1.0核心的SESAMe v3.4版本是国家尺度模型稳态版的最新版本，空间分辨率0.5°。相较初版，其空间分辨率大幅提高，环境迁移过程较为完善。目前开发者及研究团队仍在聚焦新污染物的前沿科学问题，不断发展SESAMe系列模型的功能，并提高其精确度，以满足多样化的研究需求，提高研究质量。

为方便使用，开发者为SESAMe_U1.0设计了友好的用户界面，并由衷希望SESAMe模型的用户版本可以帮助相关研究人员了解有机污染物在我国环境中的多介质赋存空间分布特征，实现对潜在高风险物质和高风险区域的初筛和预判，并有机会为我国化学品和新污染物风险管理事业发展尽绵薄之力。

开发者简介

朱樱，上海交通大学环境科学与工程学院副教授，长期从事新污染物区域污染特征及风险研究，主要通过污染物排放估算，开发和应用不同空间尺度的多介质归趋模拟技术，研究新污染物在我国多介质归趋特征和生态及人体健康风险。在Environ Sci Technol、Environ Int和J Hazard Mater等环境学领域期刊累计发表学术论文48篇。担任Elsevier期刊Resources, Environment and Sustainability副主编及其他学术期刊编委工作，受聘为巴塞尔公约亚太区域中心化学品和废物环境管理智库专家。

技术维护人员简介

喻轼钦，上海交通大学环境科学与工程学院硕士研究生。

模型获取方式

请联系模型开发者：朱樱（yzhu16@sjtu.edu.cn）

参考文献

1.  den Hollander HA, van Eijkeren, J.C.H., van de Meent, D. SimpleBox 3.0. RIVM report 601200003. 2004.

2.  Franco A, Trapp S. A multimedia activity model for ionizable compounds: validation study with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, aniline, and trimethoprim. Environmental Toxicology and Chemistry. 2010;29(4):789-99.

3.  Zhu Y, Price OR, Tao S, Jones KC, Sweetman AJ. A new multimedia contaminant fate model for China: how important are environmental parameters in influencing chemical persistence and long-range transport potential? Environment International. 2014;69:18-27.

4.  Zhu Y, Price OR, Kilgallon J, Rendal C, Tao S, Jones KC, et al. A Multimedia Fate Model to Support Chemical Management in China: A Case Study for Selected Trace Organics. Environmental Science & Technology. 2016;50(13):7001-9.

5.  Zhu Y, Tao S, Price OR, Shen H, Jones KC, Sweetman AJ. Environmental Distributions of Benzo[a]pyrene in China: Current and Future Emission Reduction Scenarios Explored Using a Spatially Explicit Multimedia Fate Model. Environmental Science & Technology. 2015;49(23):13868-77.

6.  Zhu Y, Tao S, Sun JT, Wang XL, Li XD, Tsang DCW, et al. Multimedia modeling of the PAH concentration and distribution in the Yangtze River Delta and human health risk assessment. Science of the Total Environment. 2019;647:962-72.

7.  Li Y, Zhu Y, Liu W, Yu S, Tao S, Liu W. Modeling multimedia fate and health risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the coastal regions of the Bohai and Yellow Seas. Science of the Total Environment. 2022;818:151789.

8.  Zhu Y, Huang HJ, Zhang YH, Xiong GN, Zhang QH, Li YJ, et al. Evaluation of PAHs in edible parts of vegetables and their human health risks in Jinzhong City, Shanxi Province, China: A multimedia modeling approach. Science of the Total Environment. 2021;773.

9.  Zhu Y, Price OR, Kilgallon J, Qi Y, Tao S, Jones KC, et al. Drivers of contaminant levels in surface water of China during 2000-2030: Relative importance for illustrative home and personal care product chemicals. Environment international. 2018;115:161-9.