丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、四溴双酚A混合物的热解实验:含溴二噁英生成研究

模拟电子垃圾热回收处理过程,将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、四溴双酚A(TBBPA)分别与4种金属(Cu、Fe、Zn和Ni)进行混合,在自制的加热装置内开展了不同气氛、不同温度条件下热解实验研究。对产物溴代二噁英(PBDD/Fs)检测显示,2,3,7,8-TBDF、2,3,7,8-TBDD及1,2,3,4,7,8-与1,2,3,6,7,8-Hx BDD为主要产物,其中2,3,7,8-TBDF含量最高,约占总PBDD/Fs的12%~90%。反应生成的8种2,3,7,8-PBDD/Fs浓度范围为0.05~2 082 ng·g-1。在同等实验条件下,温度升高有利于ABS塑料混合物中PBDD/Fs的生成。Cu、Fe、Zn和Ni四种金属都具有催化效应。空气、氮气气氛下热解实验显示,空气气氛下PBDD/Fs的生成量大,2种条件下生成的二噁英总量比值在0.8~99.6之间变化。无金属催化条件下此比值变化范围较小,为0.8~1.5;在金属参与条件下,此比值变化范围加大,为1.2~99.6;其中,在Cu和Fe参与下,此比值较高。各种热解条件下形成的PBDD/Fs都具有PBDFsPBDDs的特征。研究结果说明,虽然无金属参与条件下含TBBPA的ABS热解生成溴代二噁英浓度较低,但金属(如Cu等)存在时,此类污染物的浓度显著增加。     

广州市珠江隧道二噁英类化合物的含量与分布

对广州市珠江隧道中气相和颗粒态样品,以及隧道附近大气样品中的二噁英类化合物(PCDD/Fs)进行了检测.结果表明,珠江隧道中17种2,3,7,8-氯取代二苯对二噁英和二苯并呋喃(包括气相和颗粒态)的浓度范围夏季(7月)为3830.9 fg·m-3-4690.2 fg·m-3,毒性当量为193.0 fg·I-TEQ·m-3-217.0fg·I-TEQ·m-3;冬季(12月)为18600.8 fg·m-3-20388.8 fg·m-3,毒性当量为1275.4fg·I-TEQ·m-3-1392.2 fg·I-TEQ·m-3;冬季浓度远远高于夏季,隧道内冬季浓度是夏季浓度的3-4倍.环境大气样品中PCDD/Fs浓度低于隧道.同时期样品中,隧道出口、隧道中间、隧道外以及沙面公园中PCDD/Fs的浓度呈递减趋势,并且在冬季这种趋势更加明显,冬季隧道内浓度是环境大气浓度的2倍(毒性当量为5倍).加权平均后PCDD/Fs的排放因子值为1994.6 pg·km-1·辆-1(104.8 pg I-TEQ).     

典型电子垃圾拆解区二噁英污染特征、相分配及暴露风险

选取南方某典型电子垃圾拆解区不同作业区为研究对象,重点研究了拆解地大气中二噁英的污染特征、气相-颗粒相分配及呼吸暴露风险。通过对5个采样点（包括1个背景点）的研究发现,电子垃圾拆解作业区颗粒相ΣPCDD/Fs的质量浓度为：20.64-56.14 pg·m^-3,毒性当量为：I-TEQ 0.293-1.490 pg·m^-3;气相ΣPCDD/Fs的质量浓度为：3.861-19.29 pg·m^-3,毒性当量为：I-TEQ 0.384-2.150 pg·m^-3。背景点大气中二噁英浓度相对较低,颗粒相和气相样品中质量浓度值分别为：3.734 pg·m^-3和2.637 pg·m^-3,毒性当量仅为I-TEQ 0.176-0.267 pg·m^-3;要明显低于电子垃圾拆解区。基于污染物气相-颗粒相分配系数与蒸汽压的关系对二噁英的气-固分配行为研究显示,除了拆解混合作业区有较好的分配系数（-0.64）外,其它监测点位二噁英的气-固平衡状态较弱（-0.27--0.03）,更多的是以低分子量的单体化合物赋存于气相样品中。对拆解区二噁英呼吸暴露风险研究结果表明,儿童呼吸暴露风险要高于成年人;同时无论是儿童还是成年人,其二噁英的呼吸暴露量均要高于国内外城市报道的二噁英人体呼吸暴露量,说明本次监测的电子垃圾拆解区存在的潜在健康风险不容忽视。     

溴代二恶英类的来源、检测与污染现状

多溴二苯并-对-二恶英和多溴二苯并呋喃(PBDD/Fs)具有与多氯二苯并-对-二恶英和多氯二苯并呋喃(PCDD/Fs)相似的结构和毒性,广泛存在于多种环境介质和生物体中,已经引起了广泛的关注.本文讨论了溴代阻燃剂(BFRs)生产和处理、电子垃圾拆解和热处理、垃圾焚烧和金属冶炼等工业热过程中PBDD/Fs排放水平及生成机制.其中,PBDD/Fs在BFRs产品中的含量较高,范围为0.257—49.605μg.g-1,在电子垃圾热解处理中气相和固相的含量分别可达到57 ng TEQ.kg-1和19000 ng TEQ.kg-1,而在冶金过程烟道气中的含量范围是0.14—1.5 ng TEQ.m-3.本文还总结了PBDD/F分析方法研究进展,包括样品前处理和仪器分析方法,提出了目前影响准确定量PBDD/Fs的因素以及相关的解决措施.归纳了当前环境介质和生物体及食品中PBDD/Fs的存在水平,指出电子垃圾热处理、垃圾焚烧等工业热过程已导致周边环境和生物体内PBDD/Fs的浓度增高.最后,介绍了国外与PBDD/Fs相关的控制措施和政策法规.     

北京市大气沉降样品中PCDD/Fs的测定

利用高分辨率气质联用测定北京市大气沉降样品中的二噁英(PCDD/Fs).结果显示,5个样品的总浓度为332-3950 pg·g-1和6.9-85 pgTEQ·g-1.降雪样品浓度高于其它样品,且不同采样点样品呈现不同的分布特征.2,3,4,7,8-PeCDF是主要的TEQ组分.大部分样品同族体浓度以PeCDFs最高,其次是OCDD.∑PCDDs<∑PCDFs,二者之比为0.25-0.56.PCDD/Fs沉降通量为121 pg TEQ·m-2·month-1.北京背景土壤PCDD/Fs组成与大气沉降极为相似.     

溴代二噁英同位素稀释气相色谱/三重四极质谱法(GC/MS/MS)的建立与应用

建立了高灵敏度和高选择性的同位素稀释气相色谱/三重四极质谱法测定14种2,3,7,8位溴取代的二噁英同类物的痕量分析方法.结果表明,14种二噁英毒性同类物的平均相对响应因子的相对标准偏差均小于20%;校正曲线在0.1—500μg·L-1范围内显示良好线性(R20.99).仪器的检出限为0.08—4.00μg·L-1,满足PBDD/Fs的痕量分析需求.为验证方法的适用性,以再生铜冶炼飞灰样品为研究对象,利用所建立的方法测定了14种PBDD/Fs的含量,样品回收率范围在45%—120%之间,表明该方法可用于实际环境样品中PBDD/Fs的定性和定量分析.     

四川省卧龙地区土壤中二噁英类化合物和多氯萘的海拔梯度分布及对牦牛的毒性风险评价

初步研究了四川省卧龙地区5个不同海拔高度的表层土壤和2个牦牛样品中二噁英/呋喃(PCDD/Fs)、共平面多氯联苯(co-PCBs)和多氯萘(PCNs)的分布特征、来源、毒性当量以及生态风险状况.土壤样品中总2,3,7,8-PCDD/Fs的含量范围为2.48-4.30 pg·g-1dw,平均3.50 pg·g-1dw,最高含量在海拔3927 m的塘房.co-PCBs的总含量平均为9.14 pg·g-1dw,最高值在海拔4487 m的垭口.总2,3,7,8-PC-DD/Fs和总co-PCBs含量随海拔高度的变化表现出正相关关系.不同海拔高度土壤中的PCDD/Fs和co-PCBs异构体的分布相似,表明具有相同的来源.总PCNs与海拔梯度呈负相关关系,最高含量出现在海拔3345 m的贝母坪,平均21.4 pg·g-1dw,主要以3.氯为主.土壤中PcDD/Fs毒性当量浓度范围为0.29-0.43pg TEQ·g-1dw.牦牛肉和牦牛组织中PcDD,/Fs总浓度分别为27.5和23.6 pg·g-1脂肪,毒性当量浓度为4.04和4.07 pg TEQ·g-1脂肪.结果表明,牦牛中的PCDD/Fg,co-PcBs和PCNs不大可能对卧龙地区人群导致严重的负面效应.     

用GC-三级四极杆MS/MS一次进样筛选鱼和飞灰样品基质中四至八氯代PCDD/Fs的方法

用高分离能力的气相色谱-高分辨质谱(HRGC-HRMS)核实二噁英/呋喃是一项昂贵又费时的分析工作,需要高素质的仪器操作人员,而在认证分析前采用筛选法检查样品是检测不出还是浓度超出HRGC-HRMS方法定量范围,可以大大地减少HRGC-HRMS实验室的工作负荷.最新提供的信息表明约10%筛选过的样品需用HRGC-HRMS认证/核实.有些GC/MS/MS方法需要多次进样以获得有毒和无毒的PCDD/Fs,或用功能变换法[1-4]可以确保检测出所有的有毒的2,3,7,8-氯代PCDD/Fs,但损失某些无毒的PCDD/Fs(2,3,7,8氯代PCDD/Fs除外).     

南四湖沉积物中二(口恶)英类化合物的分布

用13C同位素内标法,高分辨率气相色谱-高分辨率质谱对南四湖表层沉积物中17种含2,3,7,8-氯代二苯并二NB12E英/呋喃(PCDD/Fs)及12种共平面多氯联苯(Co-PCBs)的含量、同系物异构体的分布特征、沉积通量、毒性当量及来源进行了初步分析,并与山东近海(日照、烟台、青岛)的测定结果进行比较.总Co-PCBs含量分别为54.4pg·g-1dw(南阳湖)和41.4pg·g-1dw(微山湖).总PCDD/Fs含量分别为106.7pg·g-1 dw(南阳湖)和147.0pg·g-1 dw(微山湖).两湖含2,3,7,8-PCDD/Fs异构体对总毒性当量浓度的贡献基本相同,即以四-五氯代异构体为主.PCDD/Fs含量次序为青岛＞日照＞南四湖＞烟台.南四湖、日照、烟台近海沉积物中的PCDD/Fs对总TEQ(PCDD/F-TEQ+PCB-TEQ)的贡献为68.8%-93.0%.南四湖与山东近海沉积物中PCDDs/PCDFs比值和OCDD%∑百分比表明,山东省PCDD/Fs的来源较为一致,相对恒定.除河口处外,大气沉降应是南四湖及山东近海PCDD/Fs的主要来源.     

高分辨气相色谱-质谱法同时测定土壤及沉积物中二英、溴代二英、多氯联苯和多溴联苯醚

采用同位素内标稀释-高分辨气相色谱-高分辨质谱法同时测定土壤及沉积物样品中PCDD/Fs、PBDD/Fs、DL-PCBs和PBDEs 4种二英类持久性有机物的含量.利用凝胶渗透色谱、多层酸碱硅胶净化柱、活性炭分散硅胶净化柱针对不同二英类污染物的不同吸附特性,运用不同极性的溶剂淋洗,实现二英组分(PCDD/Fs、PBDD/Fs)和其他两个组分(DL-PCBs、PBDEs)的分离,排除了同系物间及其他物质的干扰.所建方法的精密度变化范围在1.4%—13.6%之间,净化内标回收率范围在61%—104%之间,PCDD/Fs和PBDD/Fs的检出限分别在0.048—0.153 pg·g-1和0.044—0.395 pg·g-1之间,DL-PCBs和PBDEs的检出限分别在0.028—0.105 pg·g-1和0.034—10.2 pg·g-1之间,目标物检测结果大部分在质控样品标准范围之内,本文所建立的方法可以用于土壤及沉积物中PCDD/Fs、PBDD/Fs、DL-PCBs和PBDEs的同时净化分离.     

PBDEs and PCDD/Fs in surface soil taken from the Taizhou e-waste recycling area,China

The emerging issue of electronic wastes (e-waste) and the associated environmental problems has gained considerable attention from the scientific community in recent decades. In the present study, the levels of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs) in the surface soil obtained from the Taizhou e-waste recycling area of China were investigated. Also the correlation among these chemicals and previously published data of heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons, and polychlorinated biphenyls was analysed. We determined that the pollution levels of eight PBDEs congeners were serious, ranging from 27.9 to 3128.4 μg/kg. The concentration of PCDD/Fs was in the range of 218.3–3122.2 pg/g with a mean value of 659.5 pg/g. The PBDEs were not well-correlated with organic pollutants (PAHs and PCBs) in soil, whereas PCDD/Fs exhibited a significant positive correlation with the PCBs. The higher levels of persistent organic pollutants may pose potential adverse effects to soil quality and human beings and needs to be properly managed and remediated.     

Levels and congener profiles of PCDD/Fs and dioxin-like PCBs in Baltic wild salmon (Salmo salar)

Baltic salmons were caught from two Latvian rivers during the spawning seasons of 2010 and 2011 for the determination of seventeen 2,3,7,8-chlorine-substituted dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/Fs) and 12 dioxin-like polychlorinated biphenyls (PCBs). A partially automated clean-up procedure was used for sample preparation, followed by capillary gas chromatography hyphenated to high-resolution mass spectrometry. The concentrations of PCDD/F&;PCB-TEQ ranged from 6.6 to 18.2?ng?kg^?1 fresh weight and this confirms the previous reports of relatively high concentrations of PCDD/Fs, and especially of dioxin-like PCBs in Baltic wild salmon, in most samples exceeding maximum recommended levels (MRLs) in toxicity equivalency quotients (PCDD/F-PCB-TEQ) of the World Health Organization (WHO 1998) according to EC COMMISSION REGULATION No 1881/2006. The results suggest that high consumption of Baltic wild salmon could entail the risk of exceeding the TDI for adults and teenagers. Extra care must be taken when Baltic wild salmon is included in childrens's diet to avoid exceedance of the recommended TDI of 4?pg?kg^?1 body weight for this group.     

典型电子垃圾拆解区大气中多溴联苯醚（PBDEs）的季节变化特征

电子垃圾污染问题已经引起了人们的广泛关注。研究了一典型电子垃圾拆解区及其上下风向大气中PBDEs的季节变化特征。结果表明,夏季电子垃圾拆解区大气中∑17BDEs总浓度为9930pg·m-3,冬季∑20BDEs的总浓度高达41476pg·m-3;和夏季相比,冬季五溴-联苯醚的百分比降低了16.7%,而十溴-联苯醚升高了10.2%,但是,其组成仍然是五溴-联苯醚为主,十溴-联苯醚次之,八溴-联苯醚最少。上下风向地区大气中PBDEs浓度及其组成成分由于受到电子垃圾拆解、本地生产方式和季节变化的影响也表现出相应的变化形式。     

不同垃圾焚烧炉产生的PCDD/Fs和PCBs同类物的分布

要应用高分辨气相色谱一质谱联用技术，测定了3种垃圾焚烧炉产生的飞灰中17种PCDD／Fs和12种共平面PCBs的浓度及毒性当量，比较了PCDD／Fs和PCBs同类物分布的差异．结果表明，流化床焚烧炉和炉排焚烧炉产生的PCDD／Fs多于PCBs，而气化熔融焚烧炉产生的PCBs多于PCDD／Fs；产生的PCBs对总毒性当量的贡献都比较小；3种焚烧炉产生的PCDD／Fs同类物具有相似的浓度分布；流化床焚烧炉和炉排焚烧炉产生的PCBs同类物具有相似的浓度分布，而气化熔融焚烧炉产生的PCBs同类物分布与其他两种焚烧炉差别较大．     

上海地区大气中二噁类分布特征的初步研究

为了研究上海地区大气中二噁英（PCDD/Fs）的污染水平、分布特征和相分配规律,分别选取了上海典型的工业区、居民区和郊区的采样点进行了大气样品的采集。通过对3个采样点的研究发现,上海地区的大气中二噁英的平均毒性当量浓度为0.201 pg/m^3,居民区最高,工业区其次,郊区最低。大气中二噁英排放的平均浓度属于典型的城市工业区水平。在常温下,大气中90%二噁英主要分布在颗粒物相中,从单体看,高氯代同系物主要分布在颗粒相中,而低氯代同系物则分布在气相当中。通过二噁英的气相/颗粒相分配系数Kp与蒸气压PL的关系式评价了污染物的气相/颗粒相分配行为。并应用Junge-Pankow模型预测了大气中的气相/颗粒相分配,通过与实测值的比较发现,上海地区大气中二噁英的气相/颗粒相分布十分接近于模型中的城市地区,郊区采样点和模型预测值最为吻合,工业区和居民区大气中的二噁英在颗粒物上的浓度则要高于模型预测值,对造成偏离的原因进行了分析,并对3个采样点周围的污染源进行了初步的探究。     

北京市农业区不同使用类型土壤中二噁英类分析

2005年6—7月采集了北京市农业区不同使用类型土壤样品24个,分别为蔬菜地8个、粮地8个、果园地8个,采用高分辨气质联机对17种二噁英类进行了分析.结果表明:所有样品中二噁英浓度范围为,0.26—5.74(平均值为1.51)pgI-TEQ.g-1;蔬菜地浓度范围为,0.26—5.62(平均值1.75)pgI-TEQ.g-1;粮地浓度范围为,0.45—5.74(平均值2.02)pgI-TEQ.g-1;果园地浓度范围为,0.34—2.02(平均值0.73)pgI-TEQ.g-1;三种类型中粮食地浓度最高,其次为蔬菜地,果园地浓度最低.与国外农业区土壤中的二噁英浓度相比而言,北京市相对较低.所有样品中,样品8和16浓度异常高,但是8.3%(2:24)的高浓度样品数并不代表对人体有害.由于样品24处于垃圾焚烧炉旁边,也对此进行了详细的分析.样品中二噁英类物质形态分布出现了极大的离散性,这表明农田土壤中二噁英可能是多种因素综合作用的结果,例如:除草剂的使用、秸秆等固体废弃物的焚烧、汽车尾气排放等.     

利用EIA法快速筛查垃圾焚烧飞灰和烟气中的二恶英毒性水平

基于CAPE技术公司的兔子复合克隆抗体的二恶英(PCDD/F)酶免疫分析试剂盒,建立了快速检测垃圾焚烧飞灰和烟气中PCDD/F毒性(TEQ值)的方法.试剂盒的最低检测限为3.3pg·tube-1(即3.3pgTEQ每EIA试管),线性检测范围为10～30pg·tube-1.样品经甲苯索氏抽提后过硅胶柱连接小碳柱净化处理,TCDD/F的回收率大约为50%,与原飞灰PCDD/F分布模式相比净化处理后样品中的TCDD/F含量明显降低.用净化处理后的飞灰溶液作标准溶液,绘制PCDD/F剂量-效应关系曲线,定量分析了2个飞灰样品和2个烟气样品的TEQ浓度,结果表明分析样品的TEQ实测值(HRGC/HRMS分析获得)与预测值(标准曲线计算值)的相对偏差(Rd)均小于15%,说明用该方法定量分析垃圾焚烧飞灰和烟气中PCDD/F毒性是可行的.     

草浆漂白过程中二噁英类生成机理探讨

本文以氯苯、氯酚、二苯并二噁英（DBD）和二苯并呋喃（DBF）为PCDD/Fs前生体,模拟工业草浆漂白条件,探讨了次氯酸盐和氯气漂白苇浆过程中二噁英类的生成机制,研究表明,在苇浆中加入二噁英类前生体如DBD/F,其氯化产物与在木浆中有所区别,在实验条件下,二噁英类的生成量分别为:15μg PCDDs·mg~（-1）DBD。1.5μg PCDFs·mg~（-1）DBF。     

电子垃圾拆解区及其周边大气中得克隆的污染和呼吸暴露研究

添加型高氯代阻燃剂得克隆(dechlorane plus,DP)因为在环境中表现出普遍存在性、持久性、生物富集性、长距离迁移性和毒性,近年来迅速引起各国环境科学家的关注和重视。DP广泛应用于电线电缆等电子产品塑料中,粗放式电子垃圾拆解活动已被证实是环境中DP的重要污染来源之一。为探讨电子垃圾拆解区及其周边地区大气中DP的污染特征、呼吸暴露剂量和影响因素,对典型电子垃圾拆解区贵屿(GY)及其周边地区陈店(CD)和对照市区(广州市天河区,TH)进行大气采样和DP分析,并运用Monte Carlo模拟计算其日呼吸摄入剂量,同时对暴露参数进行了灵敏度分析。结果表明:受当地粗放式电子垃圾拆解活动的影响,GY大气中的DP平均浓度(范围)高达(1 119±1 021)pg·m-3(410~3 381 pg·m-3),远高于CD(52.2±30.2,20.9~102 pg·m-3)和TH(5.04±2.73,0.967~9.43 pg·m-3);受GY大气污染扩散迁移的影响,CD大气中的DP浓度也显著高于TH(t-test,P=0.006);GY大气中反式DP的比例(fanti)与DP商业品(fanti=0.70)无显著差异(t-test,P=0.08),这与其存在本地排放源一致,而TH大气中的fanti显著低于DP商业品(t-test,P=0.000);3个地区居民的DP日均呼吸摄入剂量(pg·kg-1·d-1)分别为:GY成人1 888,儿童1 912;CD成人60.9,儿童62.8;TH成人5.16,儿童5.25;呼吸速率是DP日呼吸摄入剂量的主要贡献因子,其次为大气中的DP浓度和体重,体重对于儿童的影响远高于成人。上述研究结果表明GY及其周边地区居民均处于较高DP呼吸暴露风险中。