鄱阳湖持久性有机污染物（POPs）长距离传输潜力模拟

利用TaPL3模型模拟研究了鄱阳湖5种典型持久性有机污染物(POPs)的长距离迁移潜力(LRTP)和总持久性(Pov),比较了不同污染物特征迁移距离(CTD)和Pov的大小,并以p,p’-DDT为例对关键参数进行了灵敏度分析.结果表明,p,p’-DDT、γ-HCH、HCB、PCP和2,3,7,8-TCDD排放到大气中,特征迁移距离(CTDAir)在432 km(2,3,7,8-TCDD)~86479 km(HCB)之间,总持久性(PovAir)在85.6 d(PCP)~2231 d(HCB)之间,土壤相是POPs的主要归宿,约占72.0%;排放到水体中,特征迁移距离(CTDWater)在4207 km(PCP)~1.19×105km(γ-HCH)之间,总持久性(PovWater)在103 d(PCP)~2890 d(HCB)之间,沉积物相是POPs的主要归宿,约占52.5%.环境介质中的半衰期和辛醇-水分配系数的对数是影响污染物CTD和Pov的主要理化性质参数.与同类研究相比,相关POPs在鄱阳湖的CTDAir处于中间水平,但CTDWater偏高,这与鄱阳湖的水体深度和水体流速这两个对CTDWater影响显著的参数较其它研究区域高有关.研究结果可为该地区POPs的环境过程及环境风险的研究提供科学依据.     

兰州地区16种多环芳烃的长距离迁移潜力和总持久性模拟研究

使用TaPL3模型对兰州地区16种PAHs通过大气和水体的长距离迁移潜力(LRTP)和总持久性(Pov)进行了模拟研究,比较了不同环数多环芳烃(PAHs)的特征迁移距离(CTD)和Pov的大小,对两者的关系进行了分析讨论,并以BaP为例对关键参数进行了灵敏度分析.研究结果表明,16种PAHs在兰州地区通过大气的特征迁移距离(CTDAir)在18.9km(BghiP)和734.9km(PYR)之间,总持久性(PovAir)在0.41d(ACE)和1304.76d(BaP)之间;通过水体的特征迁移距离(CTDWater)在511.1km(NAP)和34472.6km(BghiP)之间,PovWater在5.35d(NAP)和4156.59d(BghiP)之间.16种PAHs中,芘在空气中的LRTP最大,苯并[ghi]芘在水中的LRTP最大.中、高环数PAHs的PovAir和PovWater要比低环数PAHs高.此外,CTD和Pov没有表现出直接的关系.与国外的同类研究相比,BaP在兰州地区的CTDAir明显偏低.     

南京地区典型有机污染物长距离输送潜力研究

为研究典型有机污染物在南京地区的长距离输送潜力,以p,p’-DDT、γ-HCH、BaP和HCB为研究对象,运用TaPL3模型计算了其在研究区大气及水体中的长距离输送潜力.结果表明,BaP和p,p’-DDT通过大气的特征迁移距离(CTD)较小,分别为198 km和255 km,表现为大气污染长距离输送能力较小,污染较难扩散;而γ-HCH和HCB则更倾向于通过水体或大气进行长距离输送,其水体CTD分别为91 558 km和19 056 km,大气CTD分别为1 858 km和21 104 km,有利于其在研究区的扩散;水对γ-HCH和HCB的黏着度为负值,分别为-2.1和-54.86,表明γ-HCH和HCB更倾向于滞留在大气环境中,其通过大气并达到稳态后在大气中的质量分数为0.551%和2.2%;通过水体且达到稳态后在大气中的质量分数为0.149%和1.05%,高于p,p’-DDT和BaP.     

广州地区PBDEs长距离迁移潜力和总持久性模拟

运用TaPL3.0模型对7种PBDEs同系物在广州地区的长距离迁移潜力(LRTP)和总持久性(Pov)进行了模拟研究,并通过灵敏度分析得到了模型的关键参数.研究结果显示,PBDEs排放至大气中,特征迁移距离(CTD)为296~811km,均值为557km;Pov为19~279d,均值为184d;PBDEs平均约有73.8%分布在土壤中,16.9%分布在沉积物中,9.3%分布在其他三相中.PBDEs排放到水体时,CTD为3090~4291km,均值为3731km;Pov范围为228~854d,均值为731d;平均约92.1%分布在沉积物中,6.8%分布在水相中,1.1%在大气、土壤和植被相中.BDE47迁移潜力最大,BDE209易残留于源区形成点源性污染.PBDEs各同系物主要分布在沉积物和土壤中.随着溴代程度升高,CTD逐渐降低,Pov逐渐升高,与国外研究趋势一致.     

挥发性环甲基硅氧烷的长距离迁移及总持久性模拟

cVMS（挥发性环甲基硅氧烷）的环境和健康效应近年来受到广泛关注.运用TaPL3模型探究了D4（八甲基环四硅氧烷）、D5（十甲基环五硅氧烷）和D6（十二甲基环六硅氧烷）3种cVMS在哈尔滨市、天津市和广州市3个城市环境下的长距离迁移性和持久性,并分别用CTD（特征迁移距离）和Pov（总持久性）表征;同时,通过灵敏度分析筛选模型中的关键参数.结果表明:①D4~D6的CTD_air（大气中CDT）范围为359~998 km,随cVMS分子量的增大而减小;Pov_water（水体中Pov）范围为10~34 d,区域和物质差异均不大.CTD_water（水体中CDT）的范围为328~4 383 km且D4 < D5 < D6;Pov_water（水体中Pov）的范围为276~44 802 d,随分子量增加而增大.②从区域来看,除CTD_air表现为天津市>哈尔滨市>广州市外,其余各值均为哈尔滨市>天津市>广州市,体现出环境参数对于模拟结果具有一定的影响;而CTD与Pov之间并无直接关系.③对于排放到大气的cVMS而言,对CTD_air影响最大的参数是空气中的半衰期和风速,对Pov_air影响最大的是空气中的半衰期;对于排放到水体的cVMS而言,对CTD_water影响最大的是lg K_OW（辛醇-水分配系数的对数）,而对Pov_water（水体中Pov）影响最大的是环境温度.④对于同一物质在不同环境中的模拟,其结果可能存在一定差异,因此在进行决策时要考虑环境因素.研究显示,cVMS具有中等的长距离迁移潜力,其全球尺度环境风险值得引起关注.      

基于筛选层面的北京地区典型二噁英类的生态风险评价

以二 类为研究对象,利用风险评估识别排序模型在稳态假设下对北京地区环境中二 类的潜在生态风险进行模拟计算和评估,并根据计算结果对污染物按风险进行归类.模拟结果表明:当二 以估算的实际排放比例和排放量进入到大气、水和土壤介质中时,以环境介质中的阈值进行分析时,2,3,7,8-四氯二苯并-对-二 (2,3,7,8-TCDD)的风险评价因子(RAF)值为235,归为A类化合物,八氯二苯并-对-二 (OCDD)的RAF值为0.246,归为C类化合物.以生物介质中的阈值进行评价时,2,3,7,8-TCDD和OCDD的RAF值分别为6.70×10-3和1.11×10-3,均归为D类化合物.其余二 类同族体化合物的生态风险介于这二者之间.     

兰州市区典型持久性有机污染物的生态风险评价

以兰州市区为研究区域,以屈(Chrysene)和2,3,7,8-四氯二苯-p-二噁英(2,3,7,8-TCDD)两种典型持久性污染物为例,应用RAIDAR(Risk Assessment Identification And Ranking)模型对它们在研究区域环境中的潜在生态风险进行模拟计算和评价,并根据LevelⅡ和LevelⅢ的计算结果对污染物按风险进行归类。模拟结果表明:以全部排放到大气计算,且以非生物介质中的阈值分析时,2,3,7,8-TCDD的RAF(Risk Assessment Factor)值是1940,归为A类化合物,CHr的RAF值为10.8,归为B类化合物。将RAIDAR模型用于污染物的风险评价,以筛选出那些急需进行评价的污染物作进一步的分析是很有研究意义的。     

重庆市大气污染物的空间统计分析

利用空间统计分析方法(spatial statistics analysis),借助GIS,分析了重庆市3种主要大气污染物TSP,SO₂和NO_x质量浓度在空间上的分布特点.研究表明,在"九五"期间和2002年2个时期,重庆市大气污染物在空间上均呈不均衡分布.整体上,SO₂的空间自相关性很强,属集中分布模式;TSP的空间自相关性较弱,属于随机分布模式;NO_x处于二者之间.局部相关性分析表明,大部分区县的大气污染物之间相关性较弱.此外,利用缓冲区和内插浓度表面法分析了2个时期的污染物质量浓度随离行政中心距离变化的趋势,发现ρ(TSP)和ρ(SO₂)在各地带内均有明显削减,而ρ(NO_x)削减不显著;ρ(SO₂)和ρ(NO_x)随距行政中心距离增大下降,但ρ(TSP)随距离增大而增加.3种污染物质量浓度都在离行政中心50～60 km的地带发生明显变化,由此得出目前重庆市大气污染物空间分布的特征距离为50～60km.      

后奥运时期京津冀区域大气本底夏季污染变化

为探索后奥运时期京津冀区域大气本底污染状况及变化趋势,在中国科学院华北兴隆大气本底观测站,对夏季大气主要污染物(NO_x、SO₂、O₃和PM_2.5)进行了连续3年的在线观测,结合气流轨迹模式对大气污染物的传输路径及贡献率进行了分析. 结果表明:兴隆站大气本底夏季ρ(NO_x)、 ρ(SO₂)、 ρ(O₃)和ρ(PM_2.5)的平均值分别为(11.5±5.9)、(8.3±7.0)、(137.6±38.4)和(50.9±33.0)μg/m3;首要污染物为O₃和PM_2.5,ρ(O₃)和ρ(PM_2.5)日均值超过GB 3095─2012《环境空气质量标准》二级标准〔ρ(O₃)为200 μg/m3,ρ(PM_2.5)为75 μg/m3〕的天数分别为102和60 d,占观测期间有效天数的39%和23%,表现为大气氧化性增强、二次污染逐年上升;受偏南气流影响,太行山沿线区域和山东半岛—渤海湾地区是兴隆夏季大气本底污染的主要贡献区域,特别是京津冀城市区域夏季高浓度O₃和PM_2.5,对华北区域大气本底污染物浓度的整体上升具有重要影响.      

中国华北地区冬季大气污染物航空测量(I)—空中气态污染物污染特征研究

为掌握致酸大气污染物SO₂和NO_x的空间浓度分布,并探讨上述污染物扩散、迁移和传输规律,进而研究其在酸性降水形成过程中的作用,在“八五”期间酸性降水的研究中,针对中国华北地区城市和工业集中以及S0₂和NO_x等酸性大气污染物排放量大的特点,以石家庄及其以东地区为飞行区域,进行了华北地区冬季空中S0₂和NO_x污染特征的航空测量。通过测定发现在华北地区1.5km左右的空中存在着S0₂和NO_x高浓度污染空域,同时S0₂存在着高浓度汇集区。      

稀有鮈鲫和日本青鳉肝细胞原代培养及其对2,3,7,8-TCDD的敏感性比较

利用胰酶消化和机械分散相结合的方法对稀有鮈鲫和日本青鳉的肝细胞进行分离和培养,测定了不同培养时间下两种原代培养肝细胞的活力,研究了两种原代培养肝细胞受到2,3,7,8-TCDD暴露后EROD活力变化的时间-和浓度-效应关系.结果表明,稀有鮈鲫和日本青鳉的肝细胞产率分别达到2.0×107cells.g-1和1.5×107cells.g-1,稀有鮈鲫原代肝细胞的活力可以稳定地保持5d,日本青鳉原代肝细胞的活力至少可以稳定地保持1周;不同浓度TCDD暴露后,两种鱼的原代肝细胞EROD活力变化均显示良好的时间-浓度-效应关系,TCDD诱导稀有鮈鲫和日本青鳉原代肝细胞EROD活力的最低可观察效应浓度(LOEC)分别为4pg.mL-1和1pg.mL-1;TCDD诱导日本青鳉原代肝细胞EROD活力的EC50值低于稀有鮈鲫.就原代肝细胞培养操作和对毒物胁迫的敏感性而言,日本青鳉优于稀有鮈鲫.     

Mechanism and kinetics study on the ozonolysis reaction of 2,3,7,8-TCDD in the atmosphere

The ozonolysis of 2,3,7,8-tetra-chlorodibenzo-p-dioxin(2,3,7,8-TCDD) is an efcient degradation way in the atmosphere. The ozonolysis process and possible reactions path of Criegee Intermediates with NO and H2 O are introduced in detail at the method of MPWB1K/6-31+G(d,p)//MPWB1K/6-311+G(3df,2p) level. In ozonolysis, H2O is an important source of OH radical formation and initiated the subsequent degradation reaction. The Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus(RRKM) theory was applied to calculate rate constants with the temperature ranging from 200 to 600 K. The rate constant of reaction between 2,3,7,8-TCDD and O3 is 4.80 × 10 20cm3/(mole·sec) at 298 K and 760 Torr. The atmospheric lifetime of the reaction species was estimated according to rate constants, which is helpful for the atmospheric model study on the degradation and risk assessment of dioxin.     

五氯酚钠与二英对人外周血淋巴细胞的影响

将五氯酚钠(Na-PCP)与二(噁)英(2,3,7,8-TCDD)作为受试物,观察了人外周血淋巴细胞的彗星率和微核率.结果显示:Na-PCP与二噁英各质量浓度组的彗星率与微核率均比阴性对照组有明显的增高(P＜0.001),而且随着质量浓度的增加而增高,呈明显的剂量-效应关系;阴性对照组与助溶剂对照组没有明显差异(P＞0.05);Na-PCP与二(噁)英(2,3,7,8-TCDD)会对人外周血淋巴细胞的DNA造成损伤,而且随着质量浓度的增加,其对DNA的损伤将更加严重;Na-PCP对人外周血淋巴细胞造成的损伤为联合毒性所致.      

上海市大气颗粒物生物毒性及二噁英呼吸暴露风险评价

使用Vibrio fischeri发光细菌法,评价了工业区和居民区大气颗粒物悬浮液的细菌毒性,并对颗粒物暴露后的老鼠毒性效应进行了分析和讨论;应用HRGC-HRMS研究了工业区大气中二噁英浓度水平及组分特征,并在此基础上开展了二噁英呼吸暴露风险评价.结果显示：工业区大气颗粒物的细菌毒性要明显高于居民区,表明急性毒性结果与局地污染排放密切相关;不同粒径分布的大气颗粒物细菌毒性结果产生显著差异,证明毒性成分主要吸附在较细粒径的颗粒物上.强有力的证据表明,颗粒物暴露后的肺组织病理损伤与氧化性自由基过量产生有关,因此与自由基相关的毒理机制可作为下一步深入研究的路径.4个采样点主动采样、被动采样和大气沉降样品二噁英浓度范围分别为0.034~1.29pg/m³、0.031~0.103pg/m³和0.226~4.67pg/（m²·d）,平均值分别为0.366pg/m³、0.063pg/m³和1.82pg/（m²·d）;优势组分分别为2,3,4,7,8-PeCDF、2,3,4,6,7,8-HxCDF、1,2,3,6,7,8-HxCDF和1,2,3,4,7,8-HxCDF,2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、2,3,7,8-TCDD和2,3,7,8-TCDF,2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,7,8-PeCDD、2,3,4,6,7,8-HxCDF和1,2,3,6,7,8-HxCDF.成人和儿童呼吸暴露量最大值分别为9.74×10^-2pg/（kg·d）和1.28×10^-1pg/（kg·d）,均低于0.4pg/（kg·d）（呼吸进入人体的每日允许摄入量）,表明暴露风险处于可接受水平.     

某石墨阳极法氯碱生产场地二噁英污染特征分析

为了解石墨阳极法氯碱生产场地二噁英类物质污染场地环境特征,对某氯碱生产场址进行了土壤和地下水采样及检测分析.结果表明,土壤样品中二噁英毒性当量值超过美国EPA区域筛选值（RSL）的超标点主要集中在场地内氯氢气处理车间、电解槽车间、石棉堆放区、污水处理厂和油库区,毒性当量在1.482～1 357.459 ng.kg-1之间;地下水样品二噁英浓度限值未超过我国饮用水标准值.结合场地二噁英污染浓度指纹特征以及二噁英异构体含量及其毒性当量因子,该场地内优先控制的污染物为2,3,7,8-TCDF、2,3,4,7,8-PeCDF、1,2,3,4,7,8-HxCDF、OCDD和2,3,7,8-TCDD.研究结果表明,采用石墨阳极法生产氯碱行业的场地二噁英类物质污染程度比较严重,需要开展针对该类型场地的环境监管工作.