广州地区典型多溴联苯醚迁移和归趋行为模拟

运用多介质逸度模型对典型PBDEs(BDE47、BDE99、BDE209)在广州地区大气、水体、土壤、沉积物中的浓度分布与多介质间的迁移、归趋进行了模拟研究并分析了3种化合物在研究区域环境多介质间的迁移通量,确定其在环境中的主要迁移过程;结合实际监测数据,对模型的可靠性进行验证;以BDE47和BDE209为例,对模型的输入参数进行灵敏度分析;并以BDE209为例,对模型进行不确定性分析.通过模拟浓度与实测浓度的对比,表明模型在该地区具有很好的适用性.结果表明,环境系统达到平衡时,BDE47、BDE99和BDE209在土壤和沉积物中的含量分别占其在环境系统总含量的17.73%和82.26%,14.65%和85.35%,4.81%和95.19%;PBDEs从环境系统中的消失途径主要为大气平流输出和土壤降解;logKow和大气平流输入是影响化合物在环境相中浓度分布的最主要因素;不确定性分析指出BDE209在土壤相中浓度的变异系数最大.     

应用环境多介质逸度模型研究废旧电器拆解区多溴联苯醚的迁移及归趋

利用Level(Ⅲ)逸度模型模拟了浙东某废旧电器拆解区域多溴联苯醚(PBDEs)3种同系物在大气、水体、土壤和沉积物中的分布及迁移通量.在稳态假设条件下3种PBDEs同系物在环境介质中浓度的模型模拟值与实测值吻合较好,验证了模型的可靠性,通过参数灵敏度分析表明PBDEs的基本性质如蒸气压、正辛醇/水分配系数、在介质中的半衰期是影响化合物在环境相中浓度分布的主要因素.研究发现,在废旧电器拆解区大气中PBDEs对下风向的地区可能造成一定程度的污染;当环境系统达到平衡时,在废旧电器拆解区PBDEs主要蓄积在土壤和沉积物中,占所有环境介质中PBDEs的95%以上,土壤和沉积物是PBDEs污染的重要二次污染源;PBDEs在介质间的迁移以大气-土壤和水体-沉积物途径为主;废旧电器拆解区土壤中降解是PBDEs在环境中消减最主要途径.研究结果将为废旧电器拆解区PBDEs污染的风险评估和控制提供依据.     

半干旱地区典型POPs硫丹环境多介质迁移归趋模拟研究——以兰州河谷盆地为例

以硫丹为研究对象,利用三级多介质逸度模型,对硫丹在半干旱的兰州河谷盆地大气、水体、土壤、沉积物和植物相中的浓度分布进行模拟研究;对硫丹在研究区环境多介质问的迁移通量进行分析,确定其在环境中的主要迁移过程;并结合实际监测数据,对模型的可靠性进行验证;此外,还对除常数之外的20个模型参数进行灵敏度分析,并对较高的模型灵敏度影响因素进行不确定性分析.研究结果表明:土壤、植物和沉积物相是硫丹在兰州河谷盆地环境污染的主要储库;大气平流输入和农药施用是研究区硫丹的主要输入源,沉积物降解和大气平流输出为研究区的主要消耗和输出途径;亨利常数、辛醇-水分配系数等化合物理化性质参数,以及沉积物、土壤有机碳含量等环境参数对模型的灵敏度影响比较显著;模拟浓度与实测浓度相差在一个数量级之内,吻合较好,表明建立的三级多介质逸度模型适用于半干旱的兰州河谷盆地α-硫丹和β-硫丹的环境多介质迁移及归趋行为模拟.     

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.     

珠江三角洲及南海北部海域表层沉积物中多溴联苯醚的分布特征

自珠江三角洲和南海北部海域采集了66个表层沉积物样品,以研究该区域中PBDEs的含量、分布、来源和在环境中的迁移.研究结果表明,东江和珠江是PBDEs的高污染区,含量为12.7～7361ng·g-1,其中BDE209平均含量为1199ng·g-1,是目前世界上已报道沉积物中含量最高的区域之一.在几乎所有被分析的样品中BDE209都是最主要的同系物.东江和珠江的PBDEs主要来自东莞和广州的本地排放,而西江的PBDEs主要通过大气的传播输入.另一个高污染区澳门水域被验证是珠江三角洲水体环境中有机污染物的“汇”.     

黄河干流表层水体和沉积物中PBDEs和NBFRs的分布特征

研究分析了2012年黄河干流表层水体及沉积物中10种多溴联苯醚(PBDEs)和6种新型溴代阻燃剂(NBFRs)的浓度水平及分布特征。BDE 209是主要的PBDEs同族体,其次是BDE47和BDE99。黄河水中的BDE47/BDE99与商用产品中的比例相似,然而黄河沉积物中的BDE47/BDE99与商用产品中却大有不同。对所测各PBDEs的同系物进行主成分分析后显示,黄河中PBDEs分布组成复杂,且当地的工业生产活动可能是黄河干流PBDEs积累的主要原因。黄河河水和沉积物中NBFRs检出率及其浓度水平较低,但六溴苯(HBB)在所有沉积物样品中均有检出,而且五溴甲苯(PBT)和五溴苯(PBBz)在所有的河水及沉积物样品中均有检出,这意味着黄河干流HBB、PBT和PBBz的污染十分普遍。与中国其他河流的数据相比,黄河的溴代阻燃剂(BFRs)水平较低,但是黄河经流的10个地区中,经济发达地区的BFRs浓度要显著高于欠发达区域。此外,河水中PBDEs的水平与人均工业产出存在很强的关联性,表明PBDEs的浓度与当地的经济发展水平显著相关。     

福建泉州湾有机氯农药的多介质迁移与归趋

以α-HCH与p,p'-DDT为主要研究对象,以泉州湾及其重要汇水流域--晋江流域为研究区域,构建了Level Ⅲ多介质非平衡稳态逸度模型,对该区域α-HCH与p,p'-DDT在各环境相中浓度、容纳能力、储量分布及各相间的迁移通量进行了计算分析,并对模型关键输入参数的灵敏度进行了探讨.结果显示：α-HCH与p,p'-DDT在土壤相,水相以及沉积物相中的模拟计算浓度与野外样品实测平均浓度吻合度较高,验证了模型的有效性;当研究系统达到平衡时,环境各相对α-HCH与p,p'-DDT容纳能力由大到小分别为沉积物,土壤,水及空气; α-HCH在土壤与沉积物中的储量之和为总储量的97.42%, p,p'-DDT则为99.89%,是其主要的汇区;α-HCH与p,p'-DDT从研究区域迁移消逝的主要途径为水的平流输出,在环境相间迁移过程中,α-HCH的主要迁移途径为水体向大气的迁移,而p,p'-DDT的主要迁移途径为水体向沉积物的迁移;灵敏度分析指出辛醇-水分配系数对数值logK_ow是影响污染物在环境相中浓度分布的最主要因素.     

三峡库区主要支流表层沉积物多溴联苯醚的分布特征

采用GC-MS(NCI)技术对三峡库区28个表层沉积物样品中的多溴联苯醚(PBDEs)进行分析,研究了其在三峡库区主要支流的污染现状与分布特征.实验发现三峡库区Σ26PBDEs和BDE209在沉积物中的检出含量分别为35.24 pg·g-1和11.92 pg·g-1,其中BDE28,47,77和99为Σ26PBDEs中最具支配地位的同族体.Σ26PBDEs和BDE209的最高检出含量在龙河河口采样点,分别为146.07 pg·g-1和502.63 pg·g-1.Σ26PBDEs和BDE209含量具有良好相关性,说明两者污染来源相同.实验结果与国内外水体沉积物中含量相比较,显示Σ26PBDEs和BDE209在三峡库区沉积物中含量处于较低污染水平,引起的潜在风险也相对较低.     

珠江口钻孔沉积物中多溴联苯醚的沉积记录

对采自珠江口的3个钻孔沉积物中的多溴联苯醚(PBDEs)进行了分析,结果表明,PBDEs在所有的样品中均检出.3个沉积物钻孔中∑PBDEs(不包括BDE209)的含量(以干重计)为0.01～6.99ng/g(平均1.50ng/g),BDE209的含量为0.10～61.50ng/g(平均7.82ng/g).PBDEs在钻孔中的垂直分布显示,从20世纪90年代开始,珠江三角洲部分地区五溴联苯醚阻燃剂的使用已减少,但主要区域低溴代联苯醚的排放仍然存在.受珠江三角洲电子产业飞速发展的影响,珠江口沉积物钻孔中BDE209的含量及通量从1990年以后快速增加.不同钻孔沉积物中PBDEs的组成模式反映了PBDEs的不同来源及输入途径.钻孔#1和钻孔#2主要受流经工业发达地区河流输出PBDEs的影响,钻孔#3主要受经过大气长距离迁移后经河流输出的PBDEs的影响.     

上海城区多环芳烃的多介质归趋模拟研究

利用城市多介质逸度模型模拟了稳态假设下上海城区16种PAHs在大气、水体、沉积物和植物等中的浓度分布,与实测值进行对比,并根据模拟结果计算了相间迁移通量.结果表明,大气直接排放输入是PAHs进入环境的主要途径,迁移过程包括扩散、沉降和侵蚀等,平流输出是其在系统中损失的主要途径;土壤和沉积物是PAHs主要的汇(占94.4%),其在不透水层上覆盖的膜中浓度达到最大(156g/m3),PAHs在沉积物和土壤中停留时间最长;随着环数的增加, PAHs在水体、植被和土壤中的降解损失所占比例从2.3%逐渐增加至48.9%,而在大气中的降解损失则从91.5%减少至4.0%.模型计算浓度与实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性,并通过灵敏度分析,确定了模型的关键参数.     

济南市夏季环境空气中PBDEs的浓度分布及潜在风险分析

为准确评估济南市夏季环境空气中PBDEs（多溴联苯醚）的污染情况,利用气相色谱-负化学离子源-质谱（GC-NCI-MS）方法,对采集到的大气颗粒物滤膜和气相样品进行了分析,得到不同粒径颗粒相和气相PBDEs在济南市夏季环境空气中的质量浓度.结果表明:观测期间,济南市环境空气中TSP（总悬浮颗粒物）、PM₁₀和PM_2.5中的ρ（PBDEs）分别为（224.1±14.0）（156.5±43.7）（110.2±27.4）pg/m3,质量浓度较高的3种PBDEs单体分别为BDE209、BDE99、BDE183;气相中ρ（PBDEs）为（54.8±13.2）pg/m3,其中,质量浓度较高的单体分别为BDE209、BDE47、BDE99.通过主因子分析发现,不同粒径颗粒物上吸附的PBDEs特征单体不同,TSP中以五溴联苯醚为主,PM₁₀中以八溴联苯醚和五溴联苯醚为主,PM_2.5中则以五溴联苯醚、八溴联苯醚、十溴联苯醚为主.通过将2种模型的预测值和实测值进行比较发现,稳衡态模型比K_OA（辛醇-空气分配系数）模型更好地模拟了PBDEs的气-粒分配情况.在稳衡态模型下,PBDEs在气-粒分配中接近于平衡状态.高溴代PBDEs主要分布于颗粒相中,而低溴代PBDEs的真实情况不同于理论预测结果,BDE99及BDE47在颗粒相的分配比高于50%,说明济南市低溴代PBDEs也容易吸附在颗粒相中.根据计算的PBDEs呼吸暴露水平可知,PM_2.5上PBDEs呼吸暴露量占TSP呼吸暴露量的49.1%,儿童约是成人的1.5倍.济南市普通儿童和成人对BDE99最高总摄入量分别为234.78和169.57 pg/（kg·d）,均低于BDE99最大允许摄入量260 pg/（kg·d）.根据US EPA（美国环境保护局）发布的PBDEs健康风险评价方法（EPA/540/R/070/002）,利用国内外相关参数分别计算空气吸入致癌风险指数发现,济南市夏季环境空气中PBDEs的致癌风险处于较低水平.研究显示,济南市夏季环境空气中不同粒径颗粒物PBDEs的质量浓度处于较低污染水平,其产生的潜在健康风险也较低.      

环渤海地区2,4,4'-三氯联苯的多介质归趋模拟

为探究多氯联苯(PCBs)在环渤海地区的环境多介质迁移和归趋行为,本研究以2,4,4′-三氯联苯(PCB28)为目标污染物,基于区域尺度多介质城乡逸度模型,模拟了稳态条件下PCB28在各环境相中的浓度分布、总量分配以及相间迁移过程,并对模型的输入参数和输出结果分别进行了敏感性和不确定性分析.结果表明,PCB28在淡水、农村土壤、城市土壤和沉积物中的模拟浓度与实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性.PCB28在城市土壤中的浓度最大,浓度均值为5.26×10~(-6) mol·m~(-3),在农村大气中的浓度最小,浓度均值为5.79×10~(-14) mol·m~(-3).当环境系统达到平衡时,土壤是PCB28最主要的"汇",占其在环境中总储量的96.45%.大气相与其他环境相间的相互迁移过程是PCB28在环渤海地区进行空间迁移的主导过程.大气传输是PCB28最主要的入海途径,从农村大气到海水的迁移通量占总入海通量的97.22%.参数敏感性分析结果表明PCB28排放速率、栅格规模及与迁移速率相关的参数是影响大气相中PCB28浓度的关键参数.不确定性分析结果表明PCB28在农村大气和城市大气中的浓度分布都符合对数正态分布,其变异系数分别为0.44和0.41.     

中国东北主要河流沉积物中多溴二苯醚的含量状况及生态风险分析

为揭示多溴二苯醚(PBDEs)在东北主要河流流域内的污染现状,通过采集该地区流域内表层沉积物样品,采用GC-NCIMS技术对沉积物中41种PBDEs同类物进行分析.结果发现沉积物中BDE209含量低于检出限,其它40种PBDEs同类物总含量(不包含BDE209)范围(干重)为0.91~17.67 ng·g-1.其中第二松花江吉林市上游和下游沉积物样品中PBDEs的检出含量最高,分别为15.86 ng·g-1、17.67 ng·g-1,以BDE207和BDE47为主,分别占PBDEs总量的86.5%和76.6%;其它河流沉积物中各同族体含量差异并不明显.实验结果与国内外最近的文献报道值相比较,再结合生态风险分析显示,东北主要河流沉积物中PBDEs的含量处于低污染水平,目前不存在生态风险.     

温度和停留时间对十溴联苯醚在污染土壤中热脱附的影响

采用自配十溴联苯醚污染土壤开展热脱附试验研究,试验温度分别为200、300、325、350、400和450 ℃,停留时间为10、20、30、40、50和90 min. 分析多溴联苯醚(PBDEs,包括BDE28、BDE47、BDE66、BDE99、BDE100、BDE138、BDE153、BDE154、BDE183、BDE190、BDE196、BDE197、BDE203、BDE205、BDE206、BDE207、BDE208和BDE209)热脱附前后污染物在土壤中的浓度及总脱附率. 试验用土样中w(PBDEs)为1 136.69 mg/kg. 低温段(200和300 ℃)污染物去除率较低,在300 ℃、停留时间90 min时,残留w(PBDEs)为263.57 mg/kg,去除率为76.81%;中温段(325和350 ℃)污染物大量减少,350 ℃、停留时间40 min时,残留w(PBDEs)为114.01 mg/kg,去除率达90%;高温段(400和450 ℃),温度为450 ℃、停留时间20 min时,残留w(PBDEs)为4.81 mg/kg,去除率达99%以上. 结果表明,PBDEs去除率随温度或停留时间的增加而增大,处置试验用土样比较合理的热脱附操作条件:温度为400 ℃、停留时间为20 min.      

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.     

电子废物拆解区河流沉积物中多溴二苯醚的污染水平、分布及来源

用GC-NCI-MS分析法测定了路桥河流表层沉积物中41种多溴二苯醚同类物的含量. 目的是了解该地区沉积物中PBDEs的污染水平、空间分布特征和来源. 结果表明,所有沉积物样品中₄₀PBDEs(不包括BDE209)的含量为0.177～161 ng·g^-1,平均值为22.5 ng·g^-1, BDE209的含量为0.36～958 ng·g^-1,平均值为148 ng·g^-1. 同族体组成特征表明多数样品中十溴二苯醚(BDE209)是最主要的同族体,占38.4%～96.0%, 平均值为74.4%,九溴PBDEs和七溴PBDEs次之, 分别占3.3%～25.8%和0.01%～14.1%. PBDEs同类物之间呈显著性相关,表明大多数PBDEs同类物有相似的输入途径.同族体组成和聚类分析表明,所有采样点均受到deca-BDE工业品的污染,另有一些采样点除受到deca-BDE工业品的污染外, octa-BDE工业品也有一定的贡献. 与国内外其它研究相比,研究区域内沉积物中的PBDEs污染处于中低水平,但个别样点受点源污染影响较大,值得关注.     

东海沉积物中多溴联苯醚的分布特征研究

采集分析了中国东海28个表层沉积物和7个柱状沉积物.结果表明,东海表层沉积物中除BDE-209外∑PBDEs的浓度范围为0.20~2.09ng/g dw,BDE-209的浓度范围为0.57~2.87ng/g dw,在总PBDEs中所占浓度百分比为57.9%~76.7%;接下来分别是BDE-99和BDE-47,所占比例分别为11.7%~21.5%和7.1%~17.4%.表层沉积物中PBDEs分布呈现出(离海岸线)由近及远浓度越来越低的趋势,由北到南浓度上升的趋势.东海柱状沉积物中PBDEs浓度随着深度加深呈现出先上升后下降的趋势,很好的反映出了PBDEs在中国大陆的使用历史和现状.表层沉积物TOC含量在0.54%~0.88%之间,柱状沉积物TOC的含量在0.62%~0.88%之间,而且不管是表层沉积物(R²=0.723,P < 0.01)还是柱状沉积物(R²=0.595, P < 0.01),PBDEs浓度和TOC含量之间有较强的线性关系,表明沉积物中TOC含量是影响PBDEs分布的一个重要因素.     

应用EQC模型评估灭蚁灵和十氯酮的环境归趋

应用EQC模型评估了灭蚁灵和十氯酮在多介质环境中的行为和归趋. 结果表明,在稳定平衡状态下,灭蚁灵和十氯酮在土壤相中的残留率分别达95.6%和94.5%;在稳定非平衡状态下,灭蚁灵除直接排放到大气相、十氯酮除直接排放到水体相中外,还分别约有38%残留在排放相外,它们在大气相和水体相中的浓度水平和质量分布均很低,在沉积物相中则来自于水体相向沉积物相的沉降. 灭蚁灵主要通过大气相的水平迁移以及大气相和土壤相中的化学反应降解输出;十氯酮则主要通过水体相的水平迁移和土壤相的厌氧反应降解输出. 灭蚁灵的主要界面迁移过程是水体相向沉积物相的沉降,其次是沉积物相向水体相的扩散;十氯酮则是大气相向土壤相的迁移,其次是水体相向沉积物相的沉降和大气相向水体相的迁移.      

兰州地区HCHs 的跨界面迁移与归趋

利用三级逸度模型估算了稳态假设下HCHs 的4 种异构体在兰州地区土壤、大气、水体及沉积物环境相中的迁移通量和浓度分布.结果表明,HCHs 的土壤浓度为0.799mg/kg,在数量级上与实测值吻合较好,其主要的迁移过程是土-气扩散、土壤侵蚀、水-气扩散,土壤中降解和大气平流输出是HCHs 从研究区域消失的主要途径.农业施用是该地区环境中HCHs 最主要的来源,最大的汇是土壤和水体(占环境中总量的99.8%).     

不同模拟场景下浸提剂对废电路板中多溴联苯醚的浸出影响

以废电路板为研究对象,分别以硫酸/硝酸溶液、柠檬酸、酒石酸、草酸、醋酸缓冲溶液和商用腐殖酸为浸提剂,研究多溴联苯醚(PBDEs)的浸出释放特征。用索氏提取法提取样品中的PBDEs,液液萃取法提取浸出液中的PBDEs,然后用GCMS对11种PBDEs同系物进行定性和定量检测。结果表明:样品中PBDEs以BDE 28、BDE 47、BDE 66等低溴代联苯醚为主,11种PBDEs同系物均被检出。在硫酸/硝酸溶液、柠檬酸、酒石酸、草酸、醋酸缓冲溶液的浸出液中,BDE 28、BDE 47、BDE 66、BDE 99等4种PBDEs同系物被检出,但浸出量较低;在商用腐殖酸的浸出液中,BED 28、BDE 47、BDE 66、BDE 85、BDE 99、BDE 100、BDE 153等7种PBDEs同系物被检出,且浸出量远高于其他类型浸出液的浸出量。