厦门市大气PM10中PAHs的健康风险评估-BEQ评估

通过比较城市大气PM10中优控PAHs的总量、苯并(a)芘(BaP)的浓度水平和BaP的等效致癌毒性(BEQ),评估厦门市大气有机污染的程度及其对人体的健康风险.结果表明,厦门市15种优控PAHs年平均浓度为16.08ng·m-3,BaP年平均浓度为0.70ng·m-3,BEQ为1.58.     

辣椒中多环芳烃的累积特征及健康风险评估

采集多环芳烃(PAHs)污染来源和程度不同的3种土壤,并制备2种柴油污染土壤,采用盆栽试验方法种植辣椒,种植期间收集大气沉降颗粒物,检测了土壤、辣椒各部位和大气沉降颗粒物中美国环保署优先控制的16种PAHs含量和组成,分析了大气沉降颗粒物中PAHs对辣椒地上部PAHs的贡献率,阐明辣椒中PAHs累积的主要途径,并对不同年龄的人群摄食辣椒果实的健康风险进行了评估.结果表明,辣椒根、茎、叶和果中PAHs的含量范围为205.3—1087.8、123.2—791.8、88.3—599.5、57.2—368.1 ng·g~(-1),根中的含量最高,果实中的含量最低.辣椒各部位中PAHs总含量均与土壤中的含量呈显著正相关关系(P0.05).辣椒中各环数PAHs质量分数大小顺序为3环4环5—6环2环;其中3环PAHs的质量分数由根部到果实呈递增的趋势,4—6环PAHs质量分数从根部到果实呈减小的趋势.总体上辣椒各部位中均呈现出低环PAHs的富集系数高于高环PAHs的规律.大气沉降颗粒物中PAHs对辣椒植株中PAHs的贡献率不超过0.3%,影响极小,因此土壤吸收是辣椒中PAHs累积的主要途径.柴油污染的2种土壤种植辣椒中的PAHs总毒性当量含量高于其他土壤.成人摄食中、重度和柴油污染土壤种植的辣椒果实以及老年人摄食柴油污染土壤种植的辣椒果实存在潜在致癌风险,儿童、青少年摄食不存在潜在致癌风险.     

不同铝水平下茶对铝及矿质养分的吸收与累积

土壤铝污染不仅影响作物的生长发育和产量,也对食品安全产生了潜在威胁。利用水培方法,设置0、5、10、15、20mg·L-15种铝处理水平,研究不同铝质量浓度水平下茶苗对铝及矿质养分的吸收与累积。结果表明:茶苗根、茎中铝含量均随着铝处理的质量浓度的增加而明显增加,而叶中含量影响不大。不同铝水平下各部位铝含量大小依次为根>叶>茎。从整株植物来看,随着铝处理质量浓度的增加,铝在根部的积累量增加,在茎和叶的积累量趋于下降。铝对茶苗营养元素钙、钾、镁的吸收影响不大,对磷的吸收有所促进,在一定程度上体现出茶树植物对铝的耐性。     

天津市土壤多环芳烃污染特征、源解析和生态风险评价

采用气相色谱-质谱联机方法(GC-MS)分析了天津市不同功能区10个采样点表层土壤样品中16种多环芳烃(PAHs)的浓度,并对其污染特征、来源和生态风险进行了分析.结果表明:天津市土壤中16种多环芳烃的总浓度(∑PAHs)范围为142—1.49×103ng·g-1,平均浓度765 ng·g-1,Bap浓度范围7.06—118 ng·g-1,平均值37.6 ng·g-1.∑PAHs浓度均值呈工业区近郊区城区远郊区趋势.采用PAHs成分谱、污染物的特征比值和主成分分析的污染来源解析结果表明:工业区PAHs主要来源于焦化、煤和天然气的燃烧,以及机动车的污染排放;城区和郊区土壤中PAHs除来自于煤和焦炭的燃烧外,机动车污染是一个非常重要的污染源.根据荷兰土壤质量标准,所有采样点均有PAHs单体超标,其中西青、津南、北辰、汉沽、塘沽和大港采样点超过荷兰土壤标准规定的10种多环芳烃的苯并(a)芘(Bap)毒性当量浓度(TEQ Bap10)限值33 ng·g-1,说明天津近郊区和工业区土壤已受到PAHs的污染,存在潜在的生态风险.     

上海市大气颗粒物中多环芳烃的季节变化特征和致癌风险评价

对上海市城区和郊区采集的64个总悬浮颗粒物(TSP)样品进行GC/MS分析,结果表明:全年PAHs浓度范围为2.25-221.6ng·m~(-3),并呈现明显的秋、冬季节高而夏季低的变化特征,且PAHs年平均值郊区稍微高于城区.多环芳烃中苯并(b k)荧蒽、茚并(1,2,3-cd)芘、晕苯等化合物相对含量较高,四环以上的组分全年平均含量在90%以上.采用苯并(a)芘和苯并(a)芘等效质量浓度(BaPE)对上海市大气颗粒物中的PAHs进行致癌风险评价,BaP年均值在城区和郊区分别为2.57ng·m~(-3)和2.86ng·m~(-3),秋季BaP年均值超过了居民区标准限值(5.0ng·m~(-3)).BaPE在城区和郊区的年均浓度分别为5.82ng·m~(-3)和7.24ng·m~(-3),秋季污染最为严重.     

太阳光照射土壤中多环芳烃化合物(PAHs)光催化降解动力学

以多环芳烃菲(Phe)、芘(Pyr)和苯并[a]芘(BaP)为目标污染物,研究了土壤pH和腐殖酸对太阳光降解PAHs动力学的影响,以及土壤pH对纳米TiO2和半导体Fe2O3催化太阳光降解PAHs动力学的影响.结果表明,太阳光照射下酸性和碱性土壤中PAHs的降解快于中性,在pH相同的条件下,三种PAHs的降解快慢的顺序为BaP>Pyr>Phe.在PAHs污染土壤中加入腐殖酸后光降解速率加快,5mg·kg-1腐殖酸可有效地促进土壤中PAHs的降解,腐殖酸起到敏化作用.在酸性条件下纳米TiO2和半导体Fe2O3催化降解最快,在碱性和中性条件下相差不大.     

我国表层土壤多环芳烃(PAHs)污染状况及来源浅析

统计了2004—2007年间公开发表文献中我国表层(0~30 cm)土壤中美国环保署规定的16种优先控制PAHs含量调查数据,总计约41项研究,包括34个市(地)区的2 353个样点,以研究区域的地理位置划分为东北地区、京津及周围地区、长三角地区、珠三角地区和中西南地区5大区域。从全国范围看,我国浅层土壤中PAHs总量范围为ND(未检出)~27 580.9μg·kg~(-1),平均值为1 462.55μg·kg~(-1);7种致癌PAHs含量范围为ND~3 657.67μg·kg~(-1),平均值为636.64μg·kg~(-1),约占PAHs总量的44%。全国2~3环PAHs、4环PAHs和≥5环PAHs所占比例相当。区域间PAHs含量差异较大,处于北方的东北地区、京津及周围地区以及处于南北过渡区的长三角地区表层土壤中PAHs类型主要为4环和≥5环PAHs,代表性单体PAH也多为致癌PAH,处于南方的珠三角地区和中西南地区表层土壤中PAHs主要类型包括2~3环PAHs,代表性单体PAH较少为致癌PAH。利用特征化合物比例法〔Ant/178、Baa/228、Ilp/(Ilp+Bpe)和Fla/(Fla+Pyr)〕对PAHs来源进行分析,结果表明我国表层土壤中PAHs来源以草、木材和煤燃烧为主,汽车尾气排放及石油源也占相当比例;Ilp/(Ilp+Bpe)与Fla/(Fla+Pyr)比值分析表明,京津及周围地区表层土壤中PAHs来源绝大部分以草、木和煤燃烧为主,而长三角和珠三角地区PAHs来源以汽车尾气排放所占比例较大。从PAHs总量来看,我国有23%的土壤未受PAHs污染,轻微污染土壤占31%,污染土壤占8%,严重污染土壤占38%;根据Bap指标进行的评价结果表明,我国有20%的土壤受到污染。2种评估结果均表明北方受污染土壤样点比例要明显高于南方。     

城市高架桥降雨径流多环芳烃（PAHs）污染特征及其生态风险评价

以上海市高架桥降雨径流作为研究对象,分析了4场高架路面降雨径流溶解相、颗粒相16种PAHs的质量浓度和场次降雨径流平均浓度（Event Mean Concentration）。探讨了城市高架降雨径流中PAHs质量浓度特征、动态变化过程和污染状况。通过对无量纲累积径流量和无量纲累积污染物负荷曲线M（V）进行幂函数拟合,对4场降雨径流不同环数和总PAHs冲刷强度进行了定量表征。以水样中8种PAHs的监测质量浓度及其对3至40种水生生物的LC50为基础数据,采用推广风险系数法对径流水体PAHs进行了生态风险评价。结果表明：地表径流中溶解态PAHs的质量浓度为27.9~979.4 ng·L-1,主要以3环和4环组分为主;颗粒态PAHs中的质量浓度为1120.1~4892.6 ng·L-1,主要以4-6环的组分为主。径流样品中PAHs更容易吸附在颗粒物上,PAHs主要以颗粒相为主,且4-6环颗粒相PAHs所占比例更高,也显示了化石燃料不完全燃烧的特征。4场降雨径流以2013-05-26次降雨EMC值最大,PAHs污染水平最高。其中通过对BaP的EMC值计算,发现4场降雨径流中BaP的EMC值皆超过了国家的排放标准,应引起相关监测管理部门重视。4场降雨径流均表现不同程度的初始冲刷效应,雨强和径流量是影响初始冲刷的2个重要因素。初始冲刷散点拟合状况良好,定量表征发现2013-06-27次降雨初始冲刷强度最大。风险商表征说明,径流水体PAHs造成的生态风险较小,但部分单体PAH对水生生物的生态影响不容忽视。     

江苏省部分地区农田表土多环芳烃含量比较及来源分析

采集江苏省兴化市、吴江市、宜兴市、南京市六合区的农田表层(0-15 cm)土壤样品共30个,用高效液相色谱测定土壤中16种多环芳烃(PAHs)含量.结果表明,土壤中∑PAHs含量介于45.6～2 286.8 μg·kg-1之间.兴化市、吴江市土壤中PAHs平均含量分别为1 370.3、801.1 μg·kg-1,污染严重;宜兴市、南京市六合区土壤中PAHs平均含量分别为210.8、126.7 μg·kg-1,为轻微污染或无污染.根据不同环数PAHs相对丰度和菲(Phe)/蒽(Ant)、荧蒽(Fla)/芘(Pyr)比值以及对4地的实际调查,发现调查区土壤样品中PAHs来源复杂,主要有机动车尾气排放,煤、草和木材的燃烧以及石油泄漏等.     

典型灌区稻田多氯联苯残留特征及生态风险评估

以南方典型小灌区的两块稻田为试验小区,采用GC-ECD对其田间水体和土壤中EPA优控14种多氯联苯（PCBs）进行了检测和定量分析。结果表明,14种PCBs同系物有不同程度检出,优势残留物主要以3氯和5氯取代PCBs为主,水和土壤占PCBs总量的88.24%、90.13%。水中∑PCBs质量浓度为24.09～310.34ng·L^-1,其中地表水均值为245.84ng·L^-1,地下水均值为96.46ng·L^-1;土壤中∑PCBs质量分数为10.01～54.63ng·g^-1,均值为33.92ng·g^-1。稻田地表水中的PCBs质量浓度远高于地下水,垂向迁移明显但速度较慢;稻田地表及地下水中PCBs质量浓度有随时间衰减的趋势,可能与水稻的生育周期有关;淹灌处理稻田PCBs质量分数高于节水灌溉。研究区毒性当量TEQ在2.65×10^-2～7.54×10^-2pg·g^-1之间,生态风险处于中等水平。地表及地下水均遭到污染,再加上PCBs具有生态累积效应,危害不容忽视。     

珠江水体表层沉积物中PAHs的含量与来源研究

沿珠江白鹅潭水域及大学城官州河流域设立6个采样点,利用沉积物捕获器收集沉积物。参照美国EPA8000系列方法及质量保证和质量控制,对各采样点表层沉积物中16种多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）进行分析,以阐明珠江广州河段表层沉积物中PAHs的含量和分布特征,并结合特征化合物指数对其来源作初步探讨。珠江广州河段表层沉积物中PAHs总量介于4 787.5～8 665 ng·g^-1,平均值为7 078 ng·g^-1,黄沙码头河涌出口沉积物中总量为最高（8 665 ng·g^-1）,芳村码头为最低（4 787.5 ng·g^-1）。16种多环芳烃中菲、荧蒽、芘含量较高,分别占PAHs总量的16.11%、14.47%和17.77%。特征化合物荧蒽/202比值均小于0.5,茚并[1,2,3-cd]芘/276比值均大于0.2,表明珠江广州段表层沉积物中PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧。     

应用物种敏感性分布评估多环芳烃对淡水生物的生态风险（Assessing Ecological Risks of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons（PAHs）to Freshwater Organisms by Species Sensitivity Distributions）

阐述了利用物种敏感性分布进行生态风险评价的原理与方法,构建了淡水生物对8种常见多环芳烃(蒽、芘、苯并[a]芘、荧蒽、菲、芴、苊、萘)的物种敏感性分布;在此基础上,计算了这8种多环芳烃对不同类别生物的HC5(Hazardous Concentration for5%of the species)阈值,预测了不同浓度多环芳烃对生物的潜在影响比例PAF(Potentialaffected fraction),比较了不同类别生物对多环芳烃的敏感性,以及多环芳烃对淡水生物的生态风险,并对以红枫湖、黄河、白洋淀为代表的中国典型水体中的多环芳烃进行了联合生态风险评价.结果表明:1)当污染物浓度达到10μg·L-1时,半数多环芳烃的风险超过了5%的阈值;当浓度上升到100μg·L-1时,只有萘和苊没有显著生态风险.2)对于芴和荧蒽,无脊椎动物更为敏感;而对于萘,则脊椎动物更敏感.3)通过HC5值比较和SSD曲线图比较,可得出污染物对所有物种的生态风险大小依次为:蒽>芘>苯并[a]芘>荧蒽>菲>芴>苊>萘;对脊椎动物风险大小为:荧蒽>苊>萘;对无脊椎动物:蒽>芘>荧蒽>菲>芴>苊>萘.4)多环芳烃在红枫湖、黄河、小白洋淀的生态风险均较低,急性联合msPAF(multisubstance PAF)值小于1%.     

北京城区屋面径流中PAHs的污染特征与来源解析

以北京典型城区屋面径流中的PAHs为研究对象,在2008年雨季采集了不同地点的屋面径流,分析了溶解相和颗粒相PAHs的质量浓度,对屋面径流中PAHs的质量浓度特征、时空变化规律及来源进行了讨论。结果表明,屋面径流具有较严重的PAHs污染,16种PAHs在溶解相中的总质量浓度为563.85~937.01 ng.L-1,来源主要是机动车排放（31.9%）、煤燃烧（39.6%）、天然气燃烧（15.3%）及石油类的挥发（14.2%）;在颗粒相中的总质量浓度为844.48~1372.62 ng.L-1,来源主要包括燃煤（51.8%）、汽油（38.1%）和柴油（10.1%）的燃烧等。BaP的EMC平均值（172 ng.L-1）远远超过我国污水排放标准（30 ng.L-1）,且以颗粒相为主。不同地点采集的屋面径流中的PAHs质量浓度大部分表现出较明显的初期效应和时间变化,而在不同采样点之间则没有明显的空间差异。     

杭州市多环芳烃的干、湿沉降

多环芳烃（PAHs）是一类典型的持久性有机物,在各种环境介质广泛存在。为了研究干湿沉降对空气中PAHs的去除,采集了杭州市6个干沉降尘土样品、9个湿沉降雨水样品、5个湿沉降雪样品和6个地表径流样品,用高效液相色谱法（HPLC）测定了其中15种多环芳烃的浓度水平,比较了这些介质中PAHs的分布特点。结果表明,降尘中15种PAHs的总平均质量分数为4323ng·g^-1;雨水、雪水和地表径流样品中15种PAHs的总平均质量浓度分别为558.4ng·L^-1、765.1ng·L^-1和576.3ng·L^-1。地表径流、雨水、雪水和干沉降尘土4种样品中,都以4环PAHs为主,其次为3环PAHs。降雪比降雨对PAHs的去除效果更好,地表径流中PAHs主要来自雨水。根据杭州市大气降尘通量和降雨量,估算了PAHs的干湿沉降通量。杭州市辖区大气中每年PAHs的干湿沉降通量分别为1419.1kg和2689.8kg,湿沉降是PAHs去除的主要方式,约为干沉降去除总量的2倍。     

杭州市郊区表层土壤中多环芳烃的风险分析

采集杭州市郊区表层土壤中多环芳烃的样品,用色谱-质谱技术对多环芳烃化合物进行定量分析。美国环保总署推荐优先控制的16种多环芳烃单体质量分数在1.49～87.43 ng.g-1之间,萘、芴、苊等低分子量芳烃质量分数相对较低;、茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[ghi]苝等高分子量芳烃质量分数相对较高,其中苯并[ghi]苝质量分数最高。对照荷兰的土壤标准,杭州市郊区表层土壤中的荧蒽、、茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[ghi]苝超标比较严重,超标率100%;多环芳烃的Bap等效毒性当量是荷兰规定目标值的2倍;因此,杭州市郊区表层土壤中存在一定的潜在风险。多环芳烃Ant/（Phe＋Ant）、BaA/（Chr＋BaA）、Flua/（Pyr＋Flua）等参数表明,多环芳烃主要来源于燃烧源,且以机动车尾气为主;BeP/（BeP＋BaP）比值偏高,可能与土壤中的多环芳烃主要来源于大气沉降有关。     

Polycyclic aromatic hydrocarbons in farmland soils around main reservoirs of Jilin Province,China: occurrence,sources and potential human health risk

Study on the occurrence, sources and potential human health risk of polycyclic aromatic hydrocarbons in farmland soils around reservoirs is of great significance for the people drinking water security. In the present study, representative farmland soil samples around main reservoirs of Jilin Province, China, were investigated for 16 PAHs. The total concentrations of 16 priority PAHs in 32 farmland soil samples ranged from 602.12 to 1271.87 ng/g, with an arithmetic average of 877.23 ng/g, and the sum of seven carcinogenic PAH concentrations ranged from 30.07 to 710.02 ng/g, with a mean value of 229.04 ng/g. The 3-ring and 4-ring PAHs were major exist and account for 45.78 and 32.03%, respectively. Non-cancer and cancer risk of pollutants were calculated, and the results indicate that the complex PAHs in farmland soils were not considered to pose significant health effects. The isomer ratios Fla/(Fla + Pyr) and BaA/(BaA + Chr) show that the PAHs in soils were generally derived from biomass and coal combustion.     

东江流域农村土壤中多环芳烃的分布特征及其健康风险评估

为了解东江流域农村土壤多环芳烃的分布特征与人类健康风险,采集了30个不同土地利用类型农村表层土壤样品,进行采用索氏抽提法,硅胶/氧化铝（2：1）层析柱分离纯化,最后加内标经气相色谱-质谱仪定量解析的方法测定16种多环芳烃的含量。同时,测定了土壤中不同形态有机质包括总有机碳（TOC）、非水解性有机碳（NHC）、黑碳（BC）以及无定形有机碳（AOC）的含量。结果表明,土壤多环芳烃质量分数在24-238μg·kg-1之间,平均质量分数为107±60μg·kg-1。在16种多环芳烃中,萘、菲、荧蒽和苯并（b）荧蒽的含量最高,占总多环芳烃含量的比重依次为16%、20%、10%和10%。土壤中多环芳烃含量与TOC、NHC以及BC均具有极显著的线性关系（p〈0.01）,三者斜率的大小顺序为BC〉NHC〉TOC（p〈0.01）,表明土壤有机碳中的非水解性有机碳和黑碳在控制土壤中多环芳烃的分布、积累中发挥着重要的作用。土壤中多环芳烃含量与AOC的相关性不显著（p=0.29）。另外,健康风险评价表明儿童暴露的增量终身致癌风险（ILCRs）在可接受的安全范围内（ILCRs 〈10-6）,而成人暴露的增量终身致癌风险则相对较高（10-6皮肤接触〉呼吸;而成人则为：皮肤接触〉误食土壤〉呼吸。     

Removal of high concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated soil by biodiesel

Solubilizing experiments were carried out to evaluate the ability of biodiesel to remove polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) from highly contaminated manufactured gas plant (MGP) and PAHs spiked soils with hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPCD) and tween 80 as comparisons. Biodiesel displayed the highest solubilities of phenanthrene (420.7 mg·L^-1), pyrene (541.0 mg·L^-1), and benzo(a)pyrene (436.3 mg·L^-1). These corresponded to several fold increases relative to 10% HPCD and tween 80. Biodiesel showed a good efficiency for PAH removal from the spiked and MGP soils for both low molecular weight and high molecular weight PAHs at high concentrations. Biodiesel was the best agent for PAH removal from the spiked soils as compared with HPCD and tween 80; as over 77.9% of individual PAH were removed by biodiesel. Tween 80 also showed comparable capability with biodiesel for PAH solubilization at a concentration of 10% for the spiked soils. Biodiesel solubilized a wider range of PAHs as compared to HPCD and tween 80 for the MPG soils. At PAH concentrations of 229.6 and 996.9 mg·kg^-1, biodiesel showed obvious advantage over the 10% HPCD and tween 80, because it removed higher than 80% of total PAH. In this study, a significant difference between PAH removals from the spiked and field MGP soils was observed; PAH removals from the MGP soil by HPCD and tween 80 were much lower than those from the spiked soil. These results demonstrate that the potential for utilizing biodiesel for remediation of highly PAH-contaminated soil has been established.     

8种植物叶片对城市大气苯并（a）芘（BaP）的吸收比较

城市化及汽车的发展导致城市大气中多环芳烃（PAHs）含量较高,强致癌作用污染物苯并（a）芘（BaP）含量也相应增高。植物是大气环境天然的过滤器,能滞留、吸附和累积空气中多种污染物。选择广州市8种常见行道树,4种乔木：红花羊蹄甲（Bauhiniablakeana）、腊肠树（Cassiafistula）、高山榕（Ficus...