中国典型城市和地区大气颗粒物中全氟烷基酸的污染分布特征

近年来,全氟烷基酸(perfluoroalkyl acids,PFAAs)在我国的各种环境介质中被广泛检出,对生态环境和人体健康构成了潜在威胁.本研究利用大流量主动采样器收集广州、太古、昆明、厦门、南昌、绵阳、南京、青岛、北京和天津等10个城市及五指山地区的大气颗粒物,利用被动采样技术收集除南京和天津外9个城市和地区的大气颗粒物,调查颗粒物中的全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate acid,PFOS)的污染特征和来源.主动采样方法揭示了PFAAs的时空分布特征.空间分布上,10个典型城市中,PFOA浓度范围为0.08—25 pg·m~(-3),0.11—36 ng·g~(-1);PFOS浓度范围为(0.12—14 pg·m~(-3),0.19—9.4 ng·g~(-1)),五指山PFOA(0.23—1.2 pg·m~(-3),0.16—0.83 ng·g~(-1))和PFOS(0.31—0.93 pg·m~(-3),0.31—1.1 ng·g~(-1))的浓度低于10个典型城市.PFOA和PFOS浓度整体上呈现东部中部西部背景点的趋势.时间变化上,广州市大气颗粒物中PFOA浓度没有呈现显著的随时间的变化趋势,PFOS浓度在秋冬季(4.2±4.7 pg·m~(-3),2.1±1.9 ng·g~(-1))低于春夏季(6.3±3.9 pg·m~(-3),4.7±1.6 ng·g~(-1)).五指山PFOS浓度在旱季(0.48±0.23 pg·m~(-3),0.57±0.22 ng·g~(-1))和雨季(0.52±0.24 pg·m~(-3),0.56±0.27 ng·g~(-1))处于同一水平.其他9城市PFAAs的浓度随时间变化趋势具有显著差异.10个典型城市PFAAs的来源主要与排放源的分布有关,背景点五指山主要受长距离迁移的影响.大气被动采样获得的PFAAs浓度与主动采样具有显著差异,较长的采样时间可能造成PFAAs的积累.在一定的时间和空间范围内,被动与主动采样获得的浓度变化趋势呈现一致规律,揭示了被动采样方法的适用性.PFOA的采样速率为18±16 m~3·d~(-1),PFOS的采样速率为3.1±2.4 m~3·d~(-1).针对PFAAs的被动采样捕集理论和适用范围还有待进一步研究.     

太原市PM_(2.5)中溴代阻燃剂的污染特征及人体暴露水平

2013年10月至2014年7月,在太原城区,分4个月采集大气细颗粒物,每个月选取4个样品,分析了颗粒物上8种多溴联苯醚(PBDEs)和6种新型溴代阻燃剂(NBFRs)的浓度与组成。结果表明,大气PM2.5样品中PBDEs和NBFRs总浓度算术平均值分别为(10.9±10.3)pg·m-3和(22.3±24.7)pg·m-3,其中BDE-209、HBB和DBDPE是溴代阻燃剂中的主要污染物。季节变化来看,秋季样品中总PBDEs和总NBFRs的浓度要高于其他季节,夏季最低;化合物组成上,秋季样品中BDE-209含量较低,而NBFRs中HBB含量较高。相关分析显示,溴代阻燃剂的变化与颗粒物浓度和有机质的相关性不大,与大气温度与无显著性相关,而主要与气团来源有关。城市儿童的吸入暴露量约为成人的2~3倍,反映出PM2.5中溴代阻燃剂对城镇居民尤其是儿童的潜在健康危害仍不容忽视。     

区域大气细粒子污染特征及快速来源解析

在广东大气超级站使用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)等仪器开展综合观测,2013年12月共监测到两个污染过程,主要的化学成分为元素碳(EC),占总颗粒数的56.8%,其次为有机碳(OC)和重金属(HM),分别占总颗粒数的12.7%和10.1%.两个污染过程中,不同颗粒类别的变化趋势有差异,说明两个污染过程的污染特征有所不同.污染来源分析发现,监测期间主要受到机动车尾气源和燃煤源的影响,二者分别占24.8%和22%;其次为工业工艺源和生物质燃烧,分别占16.4%和10.3%.第一个污染过程中,工业工艺源是首要污染源,而随着颗粒物浓度的增高,燃煤和二次无机气溶胶的比例明显增加,说明此污染过程中受一次污染源(燃煤源和工业工艺源)和二次光化学反应的复合影响.而第二个污染过程中,机动车尾气为首要污染源,其次是燃煤和工业工艺源,整个过程中各源的比例较为稳定,说明该次污染过程主要由不利气象条件导致的污染物累积形成.     

渤海湾潮间带表层沉积物中多环芳烃的含量分布和生态风险

在渤海湾天津段潮间带及邻近区域的主要入海河流和近海采集86个表层沉积物样品,通过GC/MS对16种优控多环芳烃(PAHs)的含量进行分析,结果表明:潮间带44个样品的PAHs平均含量为(140.0±84.1)ng/g,与近海样品的PAHs含量[(161.6±38.7)ng/g, n=26]相当,但远低于河流样品的PAHs含量[(452.7±206.0)ng/g, n=13];潮间带样品的PAHs含量呈现“北区高南区低”(以天津港码头为界)的空间分布特征,与该区域沉积物粒度及黑碳和总有机碳的含量呈现显著的相关性;从PAHs的组成上可以显示潮间带沉积环境具有一定的特殊性;潮间带样品PAHs的BaP毒性当量含量平均为(24.5±21.1)ng/g;根据加拿大魁北克省海洋沉积物中PAHs的质量评估标准,渤海湾表层沉积物中PAHs的污染具有一定的生态风险.     

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.     

深圳湾典型有机氯农药的生物累积及其人体健康风险

位于深圳与香港之间的深圳湾是一个典型的亚热带海湾,在过去的二、三十年间,海湾的生态环境发生了巨大变化.为了更好地理解深圳湾有机氯农药(OCPs)的污染现状及其生物累积规律,于2004年2月采集了该海域23个鱼类、虾类、蟹类生物样品,分析了其体内滴滴涕(DDT)、六六六(HCH)和氯丹(CHL)各组分的含量,并对其人体健康风险进行了初步评价.结果表明,深圳湾海域鱼类DDTs、HCHs和CHLs含量范围分别为1.84～286.83、0.08～1.85、0.45～118.81ng·g-1ww(鲜重),肉食性鱼类OCPs含量通常较高;与其它海区相比,深圳湾海域水生生物体中DDTs的含量相对较高,部分鱼类样品中DDTs含量超过我国海洋生物质量国家标准(GB18421-2001)的二级标准,HCHs和CHLs则相对较低;生物体中DDTs、HCHs、CHLs的含量与其脂含量呈显著正相关(p<0.01);鱼类中DDTs、HCHs和CHLs的危害指数(HR)分析显示,目前食用深圳湾鱼类对人体正常健康(非癌症)基本无影响,但却存在潜在的致癌风险.     

深圳南头半岛冬季大气中PAHs 的分布特征与来源

对深圳市南头半岛冬季期间大气中的多环芳烃(PAHs)进行了为期2 个月的连续观测.结果表明,PAHs 主要以气态化合物为主,其中菲的含量最高,气态和固态PAHs 的平均含量分别为99.3, 26.4ng/m3.气象条件的变化对大气PAHs 影响显著,灰霾期大气中PAHs 含量的高值源于无风、干燥气象条件下形成的逆温效应,而降雨可有效去除固态PAHs.采用因子分析与特征化合物比值法对大气中PAHs 的来源与贡献率进行了研究,大气中PAHs 主要来源为机动车尾气排放、燃煤发电和垃圾焚烧发电,其贡献率分别为50.0%、29.4%和20.6%.     

有毒有害大气污染物排放源快速筛查方法的建立与应用

立足风险的环境管理是我国未来环境管理工作的核心任务.有毒有害大气污染物(HAPs)对人体健康有较大的危害,需要加强健康风险评估,并从源头上加以管控.针对我国当前缺乏HAPs排放源的快速筛查方法,利用监测数据和空气扩散模型,建立基于人体致癌/非致癌风险水平(R/H)、与风险源距离(D)和危害区域敏感程度(E)的三因素(R/H-D-E)风险分级矩阵,实现HAPs排放源的快速筛查,并将本方法应用于大型面源(化工园区)和分散源(加油站)的快速筛查.结果显示,化工园区符合“R2-D2-E3”和“H1-D2-E3”矩阵分布,被评价为高风险源;加油站符合“R2-D1-E2”和“H1-D1-E2”矩阵分布,被评价为低风险源.经检验分析,该方法的风险等级划分合理可行.相比国外同类方法,本方法可操作性强、适用性广,可为我国HAPs风险源的快速筛查和评估提供关键技术,服务于国家和地方大气风险源的管理.     

河西走廊及兰州地区典型有机氯农药的大气残留及时空分布特征

利用PUF大气被动采样器对河西走廊及兰州地区进行了为期1 a,分4个季度的大气样品采集,应用HP6890ⅡGC-ECD对大气中典型有机氯农药六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的含量进行了分析.研究结果表明,河西走廊和兰州地区大气中ΣHCHs(α-HCH+β-HCH+γ-HCH+δ-HCH)和ΣDDTs(p,p’-DDT+o,p’-DDT+p,p’-DDE+p,p’-DDD)的平均浓度分别为86.22 pg.m-3和34.06 pg.m-3,研究区ΣHCHs和ΣDDTs的背景浓度平均为54.41 pg.m-3和21.56 pg.m-3,同国内外其它地区相比,污染处于相对较低的水平.总体而言,ΣHCHs和ΣDDTs均表现出秋季浓度相对较高(均值分别为127.4pg.m-3和47.06 pg.m-3)的季节特征,酒泉、安西、张掖三地的HCHs和DDTs污染水平较高,推测与这3个地区的耕地面积和历史使用量较大有关.源解析表明,研究区内的HCHs主要来源于禁用前的历史残留以及林丹的使用,DDTs来源于工业DDTs的近期使用,部分地区如酒泉和安西可能存在三氯杀螨醇的使用.河西走廊和兰州地区人群通过呼吸途径对HCHs和DDTs的暴露水平较低.     

东海内陆架沉积物中黑碳分布及其与持久性有机污染物的相关性研究

本文采用化学热氧化法测定了25个东海内陆架表层沉积物中黑碳的含量,探讨了沉积物中黑碳与总有机碳、粒度以及持久性有机污染物之间的关系.结果表明,东海内陆架表层沉积物中黑碳的含量范围为0.21～0.88 mg.g-1.沉积物中黑碳和总有机碳之间没有显著的相关性,表明两者具有不同的来源.区域内沉积物在粒度上有明显的空间分异,黑碳的空间差异则较小,表明黑碳的沉积过程受颗粒物分选过程的影响较小.沉积物中多环芳烃和滴滴涕的含量与黑碳无显著的相关性,可能与东海内陆架环境中强烈的水动力过程和持久性有机污染物来源的复杂性有关.