医疗废物焚烧炉周边环境介质中二噁英的浓度、同系物分布与来源分析

采用高分辨气相色谱/高分辨质谱仪(HRGC/HRMS)测定了我国西北某医疗废物焚烧炉排放烟气及周边环境空气、土壤和植物样品中2,3,7,8-PCDD/Fs含量和组成,并对周边环境中二噁英来源进行了初步解析.监测结果表明烟气中二噁英毒性当量浓度(以I-TEQ计)均值为184 ng·m-3,远超医疗废物焚烧废气排放标准限值(0.5 ng·m-3),环境空气、土壤和植物样本中二噁英毒性当量浓度均值分别为7.30 pg·m-3、52.5 pg·g-1、146 pg·g-1,均处于较高的污染水平.污染源下风向上的环境空气样品中二噁英浓度明显高于上风向上样品中的浓度,下风向样品中的浓度随与污染源距离的增加呈现先升高后降低的趋势,最高浓度的样本距污染源700 m左右.烟气样品2,3,7,8-PCDD/Fs同类物单体质量浓度(毒性当量)分布特征与主导风下方向空气、土壤、植物样本中的具有较强的相似性.样本二噁英浓度空间分布特征、同类物分布特征及主成分分析数据均表明,该区域环境中二噁英主要来源于医疗废物焚烧烟气排放.     

黄河表层沉积物中类二(口恶)英多氯联苯水平分布

从青藏高原到黄河入海口,采集了黄河流域不同地区15个采样点的表层沉积物,使用GC-MS测定了表层沉积物中类二(口恶)英多氯联苯(DL-PCBs)的浓度水平,黄河流域15个采样点ΣDL-PCBs浓度范围(以dw计,下同)为2.3~14.8 pg·g-1,毒性当量在0.0014~0.0231 pg·g-1之间,平均值为0.0073 pg·g-1,与国内外其他河流的研究相比,黄河沉积物中DL-PCBs水平和毒性当量处于较低水平.黄河沉积物中DL-PCBs同族体主要以四氯代和五氯代为主,其中黄河流经的乡村与经济欠发达地区沉积物中DL-PCBs同族体组分较为相似,而流经工业发达、人口众多地区的沉积物中DL-PCBs同族体分布相似.研究表明石化企业及水利水电设施影响沉积物中DL-PCBs同族体的组成分布,并且黄河表层沉积物中ΣDL-PCBs的浓度与当地人均GDP显著相关,黄河流经经济发达地区的沉积物中的DL-PCBs水平高于偏远地区.     

黄河岸边土壤中类二(口恶)英类多氯联苯污染现状及风险

研究了全黄河范围内40个国家重点控制断面岸边土壤样品中类二噁英类多氯联苯(dioxin-like polychlorinated biphenyls,DL-PCBs)的污染现状,并利用毒性当量法和健康风险评价模型定量描述黄河岸边土壤中DL-PCBs对沿岸居民的毒性风险、致癌风险和非致癌风险.结果表明,黄河岸边土壤中各采样断面岸边土壤中ΣDL-PCBs的含量(以dw计,下同)范围为:0.37~7.17 ng·g~(-1),均值为0.38 ng·g~(-1).毒性风险计算表明,黄河岸边土壤中DL-PCBs的毒性当量范围为:0.00~30.31 pg·g~(-1),均值是13.63 pg·g~(-1),基本不会对沿岸居民产生毒性风险;健康风险模型计算表明,黄河岸边土壤中DL-PCBs对儿童和成人的致癌风险、非致癌风险均未超过美国EPA规定的限值,基本不会产生明显的健康风险.相比而言,黄河中游沿岸居民更易受到DL-PCBs危害.     

渤海湾海域10种鱼类中二（口恶）英类及指示性多氯联苯的污染特征研究及风险评价

多氯联苯(PCBs)具有高毒性和生物蓄积性,是列入公约优先控制的持久性有机污染物之一.多氯联苯在水生食物链中蓄积,同时人类食用鱼肉会对人体健康产生一定影响.近渤海地区具有焚烧、钢铁冶炼及水泥等PCBs非故意潜在排放源,而对此区域PCBs产生的环境污染及造成的人体健康效应的研究较少.本研究利用高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC/HRMS)首次对近渤海地区10种不同鱼类中的二噁英类多氯联苯(dl-PCBs)和指示性PCBs进行了分析.12种dl-PCBs的含量(以湿重计)为28.9~1067.6 pg·g-1,其中PCB-118和PCB-105是主要贡献单体,贡献率分别是41%~56%和15%~21%.指示性PCBs的浓度范围是185.5~8371.7 pg·g-1,其中PCB-153和PCB-138是主要的贡献单体,贡献率分别是27%和22%.与国内外其他海域的研究相比,近渤海区海水鱼中PCBs残留量处于较低水平,对人体产生健康风险比较小.     

焦炉烟气中二（口恶）英类物质排放水平研究

二噁英和类二噁英多氯联苯属于《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》规定的非故意产生的持久性有机物,统称为二噁英类物质.焦化生产过程中具备二噁英类物质生成所需的前体物、温度、催化剂等条件,但目前国内外对焦化行业焦炉烟气二噁英类物质排放研究仍属空白,为进一步明确焦化行业排放水平和影响因素,针对性地提出行业减排和控制措施,利用高分辨气相色谱-高分辨质谱法对4个不同规模的典型焦化企业焦炉烟气中二噁英类物质排放情况进行现场采样和实验室分析.结果表明,二噁英类物质毒性当量(以WHO-TEQ计)范围为3.9~30.0 pg·m-3,处于较低水平,检出较多的PCDD/Fs同系物主要是高氯代的.另外,烟气中此类物质的排放量与焦化生产工艺关系密切,捣鼓炼焦、较高的炭化室高度有利于减少二噁英类物质的排放.     

我国苏南地区香樟树皮赋存的二噁英类污染特征及来源

为分析长江下游经济高速发展区的POPs污染特征,于2012年8月在苏南地区典型城市10个采样点采集香樟树皮,应用高分辨气相色谱-高分辨质谱(HRGC-HRMS)联用技术对二噁英(PCDD/Fs)浓度水平进行监测,同时采用主成分分析(PCA)法探讨其可能来源.结果表明:苏南地区香樟树皮中二噁英的毒性当量(I-TEQ)浓度(以干质量计,下同)为5.6~12.2 pg/g,平均值为7.2 pg/g;4~8氯代二噁英同族体质量分数(以干质量计)范围为418~938 pg/g,平均值为635 pg/g.由于二噁英在大气中的长距离迁移潜力较强,在研究的苏南地区区域尺度上,其含量在城市中心区和对照区之间的差异性并不明显;苏南地区香樟树皮二噁英质量分数及毒性当量浓度均高于国外报道的背景区及典型城市中树皮的水平.对比典型二噁英排放源及树皮中二噁英特征谱图,可推断苏南地区香樟树皮中二噁英可能主要来源于危险(医疗)废物焚烧、机动车尾气排放和工业燃烧源.     

长江湖北段表层土中多环芳烃分布、来源及风险评价

应用气相质谱-色谱联用仪(GC-MS)对湖北省长江流域岸边表层土壤样品中25种多环芳烃含量进行了测定,分析了长江湖北段11个国控断面对应土壤中∑25PAHs及∑7 carcPAHs的含量分布特征,并利用同分异构体比值法及因子分析法对表层土壤中的PAHs来源进行了解析,采用苯并[a]芘的毒性当量浓度(TEQBa P)对PAHs的健康风险进行评价.结果表明,土壤中∑25PAHs的含量为34.81~2939.07 ng·g-1,均值为463.16 ng·g-1,以4~6环为主.与其他地区土壤PAHs含量相比,研究地区土壤PAHs污染处于中等水平,污染主要来源为石油、煤及草木等的不完全燃烧.根据荷兰土壤标准,采用毒性当量因子分析得出11种TEQBa P为3.02~2559.72 ng·g-1,73%的采样点大于参考值(33 ng·g-1),说明湖北地区长江流域周围土壤普遍存在潜在健康风险.     

生活废弃物焚烧处置烟气中二(口恶)英排放特性研究

研究了某市10座生活垃圾焚烧炉烟气中二噁英的排放特性,对比了焚烧炉炉型、焚烧处理量、烟气净化系统对二噁英排放特性的影响.结果表明:10座生活垃圾焚烧炉二噁英的排放浓度为0.016~0.104 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计),9座垃圾焚烧炉二噁英排放满足国家相应的排放标准(0.1 ng·Nm~(-3)(以I-TEQ计)).根据二噁英排放浓度排序对应的烟气净化系统分别为SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)+半干法+活性炭喷射+布袋湿法+活性炭喷射+布袋半干法+活性炭喷射+布袋,表明安装SNCR装置有利于二噁英的减排.另外,不同垃圾焚烧炉排放的二噁英指纹特性不仅与烟气净化系统和炉型有关,还与垃圾来源有一定关联.     

废旧电器拆解区河流沉积物中多溴联苯醚(PBDEs)的污染特征与生态风险

在流经某废旧电器拆解区域的河段中采集沉积物样品,研究了该区域河流中多溴联苯醚(PBDEs)的污染特征和生态风险.结果表明,在所有沉积物样品中PBDEs含量在101~20400 ng·g-1之间,平均浓度为3700 ng·g-1,其中主要单体为BDE209,在23个样品中的平均比例达到94%以上;在河流中分布呈现出上游和下游低,中游高,而下游平均浓度比上游高的趋势,在拆解园区附近浓度达到最高;与其它地区相比,该地区PBDEs污染相对较为严重;废旧电器的拆解是该区域沉积物中PBDEs污染主要来源.经测算,当地近40年的拆解活动中共向该河流中排放了多溴联苯醚0.39 t,其中BDE209为0.36 t;采用危害商数法对沉积物中PBDEs进行了初步的生态风险评估,结果表明,该河流沉积物中OctaBDEs和DecaBDEs生态风险较低,而PentaBDEs则风险较高,可能对环境造成危害.     

上海崇明农业土壤中共平面多氯联苯的初步研究

采用同位素稀释质谱法,用高分辨率气相色谱-高分辨率质谱仪(HRGC-HRMS)对上海崇明农业土壤中12个共平面多氯联苯(co-PCBs)的含量进行了测定,并且对可能的来源进行了初步探讨。31个农业土壤中co-PCBs浓度范围为24.86~814.50 pg/g,平均值为92.65 pg/g,毒性当量浓度(I-TEQ)为0.032~0.486 pg/g,平均值为0.142 pg/g。经过比较,其浓度远远低于国内外污染土壤水平,和一般的农业土壤水平比较接近,认为该地区基本未受co-PCBs的污染。其中个别位点的毒性当量浓度较高,认为有必要对该地区可能的来源进行分析。主成分分析结果表明,崇明土壤co-PCBs可能来自市售Arcolor和各种燃烧,包括室内煤炭、木料燃烧以及固体或医疗废物燃烧的影响。作为生态岛屿建设的崇明,需要特别关注防止土壤中的co-PCBs进一步升高降低生态系统良性循环的完整性。     

医疗废物焚烧厂周边环境空气中二英浓度分布及其健康风险评估

于2015-2018年冬季（12月-2月）对广东省某医疗废物焚烧厂排放烟气及焚烧设施周边2.5 km范围内6个采样点分别进行了4次烟气和环境空气样品采集,应用高分辨气相色谱/高分辨质谱（HRGC-HRMS）联用技术对二（口恶）英（PCDD/Fs）浓度水平进行监测并对其组成特征进行了分析,运用主成分分析法（PCA）对周边环境空气中二（口恶）英来源进行了初步解析,同时采用VLIER-HUMAAN模型评估其对人体的健康风险.结果表明该医疗废物焚烧厂烟气二（口恶）英毒性当量浓度为0.542~21.300 ng·Nm^-3（以I-TEQ计）,排放水平较高;周边环境空气中PCDD/Fs质量浓度和毒性当量浓度变化范围分别为0.682~196.000 pg·m^-3和0.036~17.700 pg·m^-3（以I-TEQ计）,周边环境空气中PCDD/Fs浓度明显受到排放源烟气落地点的影响.空气样品中二（口恶）英同族体及异构体分布指纹谱图与该焚烧设施排放烟气类似,空气质量浓度主要贡献单体以OCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、OCDF以及1,2,3,4,6,7,8-HpCDD为主,主要毒性贡献单体为2,3,4,7,8-PeCDF.PCA源解析结论与指纹谱图特征分析结论基本一致,该研究区域中环境空气二（口恶）英主要来源于医疗废物焚烧烟气排放.健康风险评估结果表明,该区域人群呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平（0.0032~0.141 pg TEQ·kg^-1·d^-1）,部分个体的呼吸暴露贡献率超过了评价限值,应引起重视.     

重庆市大气二(口恶)英污染水平及季节变化

一年内分季节对重庆市不同功能区大气中二英(PCDD/Fs)污染情况进行了监测研究.结果表明,重庆市大气中PCDD/Fs浓度范围和平均值(以TEQ计)分别为0.017~0.21 pg·m-3和(0.094±0.054)pg·m-3.PCDD/Fs污染水平区域分布和季节变化明显,分别为:商住区>郊区>对照点,冬季>春季>秋季>夏季.其中,冬季时大气中的二英浓度约为夏季时的2.2~4.6倍.主成分分析结果显示,PCDD/Fs同系物分布特征季节变化明显:冬、春季时主要表现为颗粒相中的分布特征,夏、秋季节则主要表现为气相中的.相关性分析表明,PCDD/Fs异构体质量浓度与SO2、NO2、PM10和TSP等常规参数含量大都呈显著正相关,与O3则呈负相关,但未达显著性水平.这表明,重庆大气PCDD/Fs的空间分布和季节变化与SO2、NO2、PM10和TSP等环境空气质量常规指标的分布情况基本一致,重庆大气PCDD/Fs污染与常规污染物的排放源密切相关.     

北京市某垃圾焚烧厂周边大气二(口恶)英污染特征及暴露风险

2014年4月至2015年1月对北京市某生活垃圾焚烧发电厂周边6 km范围内7个采样点采集环境空气,应用高分辨气相色谱-高分辨质谱（HRGC-HRMS）联用技术对二英（PCDD/Fs）浓度水平进行监测并对其组成特征及时空特征进行了分析.结果表明该生活垃圾焚烧发电厂周边环境空气中PCDD/Fs质量浓度的变化范围为8.9~140 pg·m^-3,毒性当量（TEQ）变化范围为0.11~1.8 pg·m^-3,其中秋季霾天4个采样点和冬季全部采样点超出日本环境空气质量标准限值（TEQ：0.6 pg·m^-3）.1,2,3,4,6,7,8-HpCDF和OCDD是四季空气中PCDD/Fs质量浓度的主要贡献单体,年平均贡献率分别为20.5%和14.0%,而2,3,4,7,8-PeCDF是总TEQ贡献最大的单体,年平均贡献率为43.3%.空间分布特征表现为各采样点浓度水平与距污染源距离远近没有显著相关性;季节变化特征表现为冬季值显著高于其他季节,分析可能与冬季燃煤采暖及大气扩散条件差导致的大气颗粒物污染较重有关,与各季采样时段内大气PM₁₀和PM_2.5的平均浓度水平呈正相关相一致.样品中二英同族体及异构体分布指纹谱图与该焚烧设施排放烟气存在差别,主成分分析（PCA）源解析结论与指纹谱图特征分析结论一致.二英呼吸暴露剂量估算结果表明该区域人群呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平[0.060~0.224 pg·（kg·d）^-1],但仍需关注大气颗粒物重污染天气发生时的呼吸暴露风险.     

广州某工业区大气中PCDD/Fs含量水平及其季节性变化特征

通过对广州某工业区大气中2,3,7,8-PCDD/Fs的季节性监测,并对大气中PCDD/Fs的浓度与季节性变化进行了分析.结果表明,该工业区大气中PCDD/Fs的浓度范围为2.33~75.4 pg·m-3,平均值为23.2 pg·m-3,毒性当量浓度I-TEQ范围为0.229~10.7 pg·m-3,平均值为2.00 pg·m-3,高于日本环境空气质量标准推荐年均值0.6 pg·m-3.该工业区PCDD/Fs浓度季节性变化明显,最高的季节为春季(37.8 pg·m-3),浓度最低的季节为夏季(13.5 pg·m-3),其次为秋季(22.3 pg·m-3)和冬季(19.1 pg·m-3);毒性当量浓度变化高低顺序为:春季(5.58 pg·m-3)>夏季(1.06 pg·m-3)>秋季(0.839 pg·m-3)>冬季(0.525 pg·m-3).降雨、季风的季节性变化可能是引起大气中PCDD/Fs浓度季节性变化的原因.     

某造纸厂废水中二（口恶）英含量及其电子束辐照降解

通过对造纸厂废水中2,3,7,8-PCDD/Fs的检测,分析了其在造纸厂废水中的浓度水平与特征,并将不同剂量电子束辐照前后废水中2,3,7,8-PCDD/Fs浓度水平进行对比,初步探讨了电子束辐照造纸废水中2,3,7,8-PCDD/Fs的可行性,降解机制以及降解率.结果表明,该造纸厂未经处理过的原水中2,3,7,8-PCDD/Fs浓度为239 pg·L-1,毒性当量浓度为41.0pg·L-1.通过用30 kGy和60 kGy剂量的电子束辐照处理后,废水中2,3,7,8-PCDD/Fs的浓度均有不同程度地降低,其降解率分别为5.27%和23.6%.     

基于后向轨迹对城市大气中二噁英长距离迁移来源的探讨

通过对广州某商住区大气中二噁英的季节性监测,结合后向轨迹的计算,对大气中PCDD/Fs的浓度及其长距离迁移来源进行分析.结果表明:大气中二噁英浓度有季节性变化特点,其趋势为冬季(14.4 pg·m^-3)>秋季(10.0 pg·m^-3)>春季(5.54 pg·m^-3)>夏季(3.88 pg·m^-3).同时,大气中PCDD/Fs单体特征也具有季节性特点,秋冬季节七氯代、八氯代PCDD/Fs百分比高于春秋两季,春夏两季低氯代单体百分比含量高于秋冬两季.追溯采样期间该城市大气的后向轨迹,发现秋冬两季到达广州的气团主要经过湖南、湖北和江西等北方或东北方的内陆省份,而春夏两季到达广州的气团主要经过我国东海和南海海域上空.而这种变化很可能是造成广州大气中二噁英浓度季节性变化的主要原因.     

遗体火化二(口恶)英类排放水平及影响因素

采用现场监测方式调查了国内13台火化机烟气中PCDD/Fs排放情况,分析火化炉型、烟气处理设施和随葬品等因素对其排放水平的影响,提出相关污染控制措施和管理措施的建议. 结果表明,各样品的PCDD/Fs毒性当量浓度(以I-TEQ计,下同)差异较大,范围为0.027~15.8 ng·m^-3,平均值为3.2 ng·m^-3. PCDD/Fs排放因子范围为45.9~22236 ng·具^-1,均值为4738 ng·具^-1. 平板炉PCDD/Fs排放水平总体低于捡灰炉,达标率高于捡灰炉. 火化烟气中17种PCDD/Fs异构体分布特征存在一定差异. 部分火化机PCDD/Fs排放浓度仍处于较高水平,有必要从源头上减少污染、提高污染控制技术、加强政府监管,如将随葬品另炉火化、增设二燃室、配备布袋除尘器和活性炭喷射处理设施等.     

Occurrence and impact of polychlorinated dibenzo-p-dioxins/dibenzofurans in the air and soil around a municipal solid waste incinerator

To assess the influence of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans(PCDD/Fs) on the environment in the vicinity of municipal solid waste incinerators(MSWIs), we determined the levels of PCDD/Fs in air and soil samples collected around a MSWI, which is the largest in China. The International Toxicity Equivalency Quantity(I-TEQ) concentrations of PCDD/Fs in air samples were from 0.0300 to 1.03 pg I-TEQ/m~3(0.445–13.6 pg/m~3), with an average of 0.237 pg I-TEQ/m~3, while in soil samples they ranged from 0.520 to 3.40 pg I-TEQ/g(2.41–88.7 pg/g) with an average of1.49 pg I-TEQ/g. The concentrations of PCDD/Fs in air and soil samples were comparable to other areas, and Pe CDFs were the dominant contributors, which was different from stack gas homologue patterns. Multivariate statistical analysis showed that PCDD/Fs emission from the MSWI did not directly affect the profiles of PCDD/Fs in air and soils, so that vehicles and unidentified emission sources should be considered. The daily inhalation levels of PCDD/Fs for children(0.0110 to 0.392 pg I-TEQ/(kg·day) and adults(0.00600 to 0.221 pg I-TEQ/(kg·day) near the MSWI were lower than the tolerable daily intake of 1.00 to 4.00 pg WHO-TEQ/(kg·day), but in winter the values were higher than in summer. These results can be used as basic data for assessing the risk of PCDD/Fs exposure in residents living around this MSWI, and more monitoring programs and studies should be carried out around MSWIs.     

贵屿某电子垃圾拆解点附近大气颗粒物中氯代/溴代二噁英、四溴双酚A污染水平研究

对贵屿某电子垃圾拆解点附近大气颗粒物中氯代二英(PCDD/Fs)、溴代二英(PBDD/Fs)、四溴双酚A(TBBPA)含量水平进行了调查研究.结果显示,大气颗粒物中17种2,3,7,8-PCDD/Fs和8种2,3,7,8-PBDD/Fs的浓度范围分别为126.54～524.78pg·m-3和376.42～566.76pg·m-3;平均毒性当量(TEQ)分别为16.29pg·m-3、91.28pg·m-3,均高出目前所报道的国内外其它部分城市大气污染水平1～4个数量级,且PBDD/Fs的污染水平远远高于PCDD/Fs.四氯至八氯代PCDD/Fs同系物呈现出明显且特别的分布规律,PCDDs和PCDFs浓度均随着氯原子取代程度增加而降低.TBBPA的浓度范围为66.01～95.04ng·m-3,大气中PBDD/Fs浓度与之显著相关r=0.69.初步的暴露风险评价表明,当地居民每日通过呼吸摄入的二英含量远远超过了世界卫生组织(WHO)规定的人体每日耐受量(TDI)1～4pg(W-TEQ)·kg-·1d-1.