利用PUF被动采样技术研究长三角城市群大气中多环芳烃的时空分布及来源

大气是环境污染研究领域重要的介质之一,大气被动采样技术在近10年来已发展成为主动大流量采样的重要补充手段.利用聚氨酯泡沫(polyurethane foam,PUF)被动采样技术在区域尺度上对长三角城市群大气中的多环芳烃(PAHs)进行监测.通过对31组采样点的研究发现,长三角城市群大气中PAHs的浓度在10.1～367 ng.m-3之间,苯并[a]芘(BaP)年平均浓度高达2.25 ng.m-3,超出GB 3095-2012规定限值两倍多.PAHs季节变化趋势为秋季>冬季>春季>夏季,秋冬季节长三角城市群大气中BaP的超标范围较大,其中冬季有明显的BaP排放.交通石油源、煤和生物质燃烧和焦炉排放源是该区域大气中PAHs的主要来源,贡献率依次为38.1%、42.4%和19.5%.     

基于CMAQ模式的中国大气BaP迁移转化模拟研究

在空气质量模式CMAQ中增加了对大气中苯并[a]芘(BaP)传输、转化和沉降过程的模拟,新增了BaP气相/颗粒相间分配模式(K_OA吸收模式)以及BaP化学转换,并采用该模型模拟了2014年1、4、7、10月四个季节代表月中国大气中BaP的浓度以及干湿沉降通量的空间分布特征.模拟结果与部分地区的实测数据进行了初步对比验证,结果显示BaP浓度的模拟值和测量值的量级基本一致,其比值基本在1~2个量级范围内,表明模拟结果处于可接受的范围.基于模型结果,还探讨了BaP浓度与沉降季节变化特征与人为源排放的紧密联系,说明湿沉降是BaP最主要的沉降途径.BaP沉降的空间分布与其排放源和浓度具有密切的联系,并且具有长距离输送的特征等.     

燃煤电厂排放烟气与大气中BaP的污染

本文通过对山西大同、神头、平定、漳泽地区大气中苯并(a)茈(以下称BaP)浓度的监测和全省十多个燃煤电厂烟道排放粉尘中BaP的检测,阐明燃煤电厂排放烟气与大气中BaP污染的关系。     

表面活性剂对苯并[a]芘在黑炭表面吸附解吸的影响

通过静态吸附实验,研究了3种不同类型的表面活性剂(阳离子∶十六烷基三甲基溴化铵,CTAB;阴离子∶十二烷基苯磺酸钠,SDBS∶非离子,曲拉通100,TX100)对苯并[a]芘(BaP)在黑炭表面吸附解吸的影响.结果表明,3种表面活性剂的存在均会增加BaP在黑炭表面吸附的非线性程度.CTAB的存在可以促进BaP在黑炭表面的吸附同时抑制了BaP的解吸,然而SDBS的存在降低了BaP在黑炭表面的吸附并增加了吸附过程的可逆性.与CTAB和SDBS不同,TX100对BaP在黑炭表面吸附解吸的影响取决于其添加浓度.低浓度的TX100(50 mg.L-1)能够促进BaP在黑炭上的吸附并抑制BaP的解吸,吸附能力参数Kd值(在ce=50μg.L-1下)从188 062 mL.g-1增大到264 179 mL.g-1,解吸滞后指数HI从0.44降低到0.39.随着TX100浓度增加到150 mg.L-1和200 mg.L-1,TX100对BaP的吸附表现出抑制作用并能够促进BaP的解吸,Kd值(在ce=50μg.L-1下)从188 062 mL.g-1分别降低到182 751 mL.g-1和178 730 mL.g-1,解吸滞后指数从0.44分别升高到0.65和0.70.本研究为预测多环芳烃在表面活性剂污染的环境中的分布特征和最终归趋提供了理论依据.     

燃煤烟尘多环芳烃成分谱特征的研究

为了利用化学质量平衡(CMB)受体模型解析煤烟尘对环境空气中多环芳烃的贡献率,建立煤烟尘多环芳烃成分谱是非常必要的.笔者测定了民用燃煤烟尘和工业燃煤烟尘中13种多环芳烃的组成.对分析结果进行归一化后,确定了民用燃煤和工业燃煤多环芳烃成分谱,并进一步讨论了BaP/BghiP,BaP/COR,PYR/BaP,BeP/BaP和IND/BghiP的特征比值,以及多环芳烃的降解对其造成的影响.      

北方某大型钢铁企业表层土壤中多环芳烃污染特征与健康风险评价

采集我国北方某大型钢铁企业22个表层土壤(0~20 cm)样品,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了土壤中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明,土壤中Σ16PAHs含量范围为22.0~20 062.0μg·kg~(-1),且以中高环(4、5环)为主,单体以Flu、Pyr的含量最高.与同类相关研究比较,该钢铁厂表层土壤中PAHs污染处于中等水平,中、重度污染采样点主要位于焦化厂、球团厂等典型区域.20个采样点PAHs单体均超过荷兰土壤质量标准中10种PAHs的目标值,而与北京工业场地土壤筛选值相比,仅部分采样点BaA、BaP超标.源解析结果表明,表层土壤中PAHs主要来源于以煤为主的化石燃料的燃烧,石油类燃烧和泄漏的贡献较少.健康风险评价结果表明,BaP、BaA、DBA、BbF、InP在居住用地条件下的致癌风险超过了1×10~(-6),BaP、BaA、DBA在工业用地条件下的致癌风险超过了1×10-6,BaP的致癌风险最大,该钢铁厂表层土壤中PAHs已对人群健康产生危害,需实施土壤修复工程.     

乙酰化滤纸层析——荧光分光光度法测定清洁水中苯并(a)芘

本方法介绍清洁水中的微量苯并(a)芘(简称BaP)的分析。清洁水中微量多环芳烃(简称PAH)经环己烷萃取后,再将萃取物用无水硫酸钠脱水并浓缩至0.05毫升以下,然后直接经乙酰化滤纸层析,其中BaP斑点经丙酮洗脱后用荧光分光光度计进行定性、定量测定。此法具有设备简单、操作方便、污染少等优点,本法最低检测限为2.5毫微克/升。一、试剂 BaP标准溶液的配制:称取500毫克BaP固样品(英国进口)于50毫升容量瓶中,用少量苯溶解后,再加     

苯并[a]芘(BaP)暴露对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)P4501A1、P-gp、HSP70基因表达的影响

以三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)为实验对象,通过水体暴露方式对其进行BaP持续染毒,随后进行消除试验,利用荧光定量qPCR技术研究三疣梭子蟹肝脏中细胞色素P4501A1(P4501A1)、P-糖蛋白(P-gp)、热休克蛋白70(HSP70)等相关基因表达量随BaP暴露时间和暴露剂量的变化特征。结果显示:BaP暴露对P4501A1、P-gp、HSP70基因的表达均起诱导作用,且对P4501A1的诱导最为显著(P0.05);消除期间P4501A1、P-gp、HSP70基因的表达量显著降低,且P4501A1表达量变化更为明显(P0.05)。实验结果表明BaP对三疣梭子蟹肝脏P4501A1基因诱导作用最为显著,可作为BaP暴露的敏感生物标志物,用以监测水环境中多环芳烃的污染。     

1株苯并［a］芘高效降解菌的筛选与降解特性

从广东省贵屿镇受污染河涌底泥中筛选出1株能利用苯并[a]芘(BaP)作为唯一碳源和能源生长的高效降解菌株.经生理生化试验和16S rRNA序列测定,鉴定该菌为短短芽胞杆菌(Brevibacillus brevis).该菌在7 d内对1 mg.L-1BaP的降解率达51.35%.降解性能研究表明,pH、温度、投菌量、BaP初始浓度和处理时间等是影响BaP降解的重要因素.B.brevis对pH与温度均有较广泛的耐受范围,在pH 2～12和温度为25～40℃的范围内对BaP均有降解能力,中性(pH=7)和室温(25℃)为最优条件.随着投菌量的增加,B.brevis对BaP的处理能力呈先增强后平缓的趋势;而BaP初始浓度的增加,则使降解量呈不断上升的趋势.水杨酸、琥珀酸和邻苯二甲酸的加入并不能明显提高B.brevis对BaP的降解效果.处理BaP后菌体表面褶皱增多,随着时间的延长,菌体出现表面凹陷、瘪塌变形的现象.     

3株细菌对土壤中芘和苯并芘的降解及其动力学

研究了3株多环芳烃(PAHs)高效降解菌对土壤中芘和苯并芘(BaP)的降解动态,用Michaelis-Menton和Monod动力学模型对结果进行拟合.结果表明,3株细菌对芘和BaP的降解率有显著性差异.芽孢杆菌(Bacillus sp.SB02)42 d对芘和BaP的降解率均最高.当土壤中芘和BaP的初始浓度为50　mg/kg时,芽孢杆菌(Bacillus sp. SB02)、动胶杆菌(Zoogloea sp. SB09)、黄杆菌(Flavobacterium sp. SB10)42 d对芘的降解率分别为42.69%、32.88%、25.07%, 对BaP的降解率分别为33.04%、25.39％、22.02%.3株细菌对芘和BaP的降解速率也存在显著性差异.芽孢杆菌(Bacillus sp., SB02)最快,1周可降解20.88％芘和12.6%的BaP,动胶杆菌(Zoogloea sp.SB09)次之,黄杆菌(Flavobacterium sp.SB10)降解速率最慢.     

六株真菌对土壤中芘和苯并芘的降解及其动力学

研究了6株真菌对土壤中芘和苯并芘(BaP)的降解动态,用Michaelis-Menton和Monod动力学模型对结果进行拟合.结果表明,6株真菌对芘和BaP的降解速率有显著性差异,降解率相差不大.产黄青霉(Penicillium chrysogenum,SF04),在42d内对BaP的降解能力最强,可达71.31%,对芘的降解能力相对最弱.镰刀菌(Fusariumsp.,SF11),黑曲霉(Aspergillusniger,SF05),木霉(Trichodermasp.,SF02)和毛霉(Mucorsp.,SF06)42d对芘的降解率分别为86.22%,86.18%,85.41%,85.04%,对BaP的降解率分别为71.11%,69.44%,69.05%,69.72%.木霉(Trichodermasp.,SF02)和毛霉(Mucorsp.,SF06)对芘和BaP的降解速率均很快.     

上海市环境空气中多环芳烃与苯并[a]芘的监测分析

对实施汽油无铅化前后上海市环境空气中苯并[a]芘和多环芳烃的浓度变化进行了追踪研究。用中流量总悬浮颗粒物采样器、超细玻璃纤维滤膜连续3季(1999-2000年的春、秋、夏)监测了3个监测点环境空气中7组8种多环芳烃{(PAHs)-苯并[a]芘(BaP)、荧蒽(FLT)、苯并[a]蒽(BAA)、屈(CRY)、苯并[b]荧蒽(BBF)、苯并[k]荧蒽(BKF)、二苯并[a,h]蒽(DBA)和苯并[ghi]苝(BGP)}的浓度,并用高效液相色谱法进行分析,共获得81个PAHs的数据。结果表明,PAHs和BaP的浓度与监测点位车流量相关,呈现规律为秋>春>夏。BaP的最大值出现在交通繁忙区,为7.3ng/m3;次大值出现在交通与商业混合区,为6ng/m3;清洁对照点出现的最大值为4.3ng/m3,是27个样品中的第3高值。在3季监测的样本中,3个相同的最小值(0.1ng/m3)均出现在清洁对照点。BBF和BGP的浓度在每一季节、每个点上都达到最高值和次高值,而DBA和BaP浓度则出现最低值和次低值。通过与历史数据的比较,论述了上海市环境空气中BaP污染形成原因、影响因素以及控制对策。研究表明,20世纪80年代以来,上海通过调整城市工业布局、老城区拆迁、实行无燃煤区和基本无燃煤区等政策,以及推行中小燃煤锅炉改造(包括除尘技术、设备的进步和效率的提高)和市区居民生活100％燃气化等多项措施,先后关闭     

PBPK模型在苯并[α]芘健康风险评估中的应用探讨

苯并[α]芘〔benzo[α]pyrene,BaP〕是环境中广泛存在的一种致癌多环芳烃,带来的健康风险受到普遍关注. 基于生理的药代动力学(physiologically based pharmacokinetic, PBPK)模型是一种预测污染物在生物体内部剂量的数学模型,近年来在健康风险评估中应用广泛. 本文介绍了BaP对生物体的健康危害,概述了BaP的PBPK模型研究进展,指出了BaP人体PBPK模型存在BaP及代谢物的代谢机理尚未完全明确、代谢参数可靠性不高、模型还需继续完善等问题,并探讨了PBPK模型在BaP健康风险评估中的应用. 一方面,PBPK模型在阐明内暴露监测结果及补充完善污染物在人体内的代谢机理方面具有明显优势,基于PBPK模型分析完善了BaP生物标志物3-羟基苯并[α]芘在肾小管重吸收的肾脏排泄机制;另一方面,PBPK模型作为外推工具,通过种间外推可以量化污染物的种间药代动力学差异,减小动物健康剂量水平外推至人体基准值的不确定性;通过体外到体内的外推可以关联内外暴露剂量,利用反剂量学推导人体健康基准值. 这两种外推方法的应用均可以提高人体健康基准值推导的科学性、准确性. 并以BaP为例剖析了PBPK模型不确定性来源,提出了提高模型精确性的方法. 最后,为了进一步推动完善BaP的人体健康风险评估方法体系,本文探讨总结了3个重点研究方向:一是探索PBPK模型应用于BaP健康风险评估的方法体系;二是探索可靠性更高的BaP健康风险评估概率模型;三是开展BaP的生物标志物用于人体健康风险评估可行性研究.      

南京大气气溶胶中多环芳烃源识别及污染评价

采用GC、GC-MS等方法,研究了南京市不同功能区夏、冬季大气气溶胶中多环芳烃(PAHs)的污染状况和污染来源,并对不同功能区的PAHs进行了污染评价.结果表明,南京市各功能区气溶胶中PAHs总量在19.73～497.40ng/m³之间,且冬季高于夏季,细颗粒中含量高于粗颗粒.通过一些特征标志PAHs的比值,可判断夏季各功能区的PAHs污染主要来自于汽车尾气(主要是柴油型)的排放,冬季则为汽车尾气和燃煤污染.采用苯并(a)芘(BaP)及苯并(a)芘等效致癌浓度(BaPE)来评价5个功能区气溶胶中PAHs的污染状况,夏季除交通干道超过国家标准(BaP,10ng/m³),居民区细颗粒中略超过居民区标准(BaP,5ng/m³)外,空气质量良好.而冬季各功能区PAHs基本上均严重超标.     

基于DALYs的北京市大气PM2.5载带苯并[a]芘疾病负旦研究

苯并[a]芘(BaP)是一类兼具强致癌性和非致癌毒性的物质,可随PM_(2.5)经呼吸途径进入人体而威胁健康.本文采集2016年北京城区监测点PM_(2.5)样品并采用气相色谱质谱联用仪测定其载带BaP浓度.通过BaP的流行病学及动物毒理学数据的检索和分析,确定BaP呼吸暴露的致癌和非致癌毒效应评价终点及其剂量效应关系.运用伤残调整生命年(DALYs)指标估算了呼吸途径人群PM_(2.5)载带BaP暴露导致的疾病负担.结果显示北京市BaP导致总疾病负担为431.36 DALYs·a~(-1),每千人DALYs为0.03 a~(-1).其中非致癌效应的疾病负担为1.98 DALYs·a~(-1),致癌效应为429.39 DALYs·a~(-1).不同毒效应的疾病负担排序为:癌症(99.54%)发育毒性(0.41%)生殖毒性(0.04%).不同季节的疾病负担贡献差异较大.北京市BaP暴露导致疾病负担的主要贡献季节为冬季,疾病负担贡献的顺序为冬季(88.01%)秋季(4.91%)春季(4.34%)夏季(2.74%).     

环境监测

X830.1 9601173模式采样法采集尾气中BaP的研究/孙辰(北京环保监测中心》二//环境科学/中科院生态环境研究中心一1995,16(4)一75~77 环信X一5 用模式取样法采集汽车柴油发动机尾气中多环芳烃,并重点对BaP采样方法进行研究。结果表明,该法采样时间仅1~2s,采样体积为33oml(s·次),回收率77.6%,9次重复的变异系数为29.6%。测得BaP的数据与国际150规定的CVS定容取样法可比。图3表4参2X83 9601171略论三峡库区生态环境监测的几个间题/叶德昌(长江流域水资源保护局上海分局)//水资源保护/水利部水政水资源司一1995,(3)一43~47 环信X一121 分…     

锅炉燃烧型煤排放苯并(a)芘的评价

近几年来,我国陆续开展了机车锅炉和采暖锅炉燃烧型煤的试验研究,取得了节能和减少污染的双重效益,试验所用的型煤,其粘结剂多是采用焦油沥青,虽内含大量致癌性苯并(a)芘(BaP)类多环芳烃,但从多次试验结果看,锅炉燃烧型煤时烟气中     

兰州地区16种多环芳烃的长距离迁移潜力和总持久性模拟研究

使用TaPL3模型对兰州地区16种PAHs通过大气和水体的长距离迁移潜力(LRTP)和总持久性(Pov)进行了模拟研究,比较了不同环数多环芳烃(PAHs)的特征迁移距离(CTD)和Pov的大小,对两者的关系进行了分析讨论,并以BaP为例对关键参数进行了灵敏度分析.研究结果表明,16种PAHs在兰州地区通过大气的特征迁移距离(CTDAir)在18.9km(BghiP)和734.9km(PYR)之间,总持久性(PovAir)在0.41d(ACE)和1304.76d(BaP)之间;通过水体的特征迁移距离(CTDWater)在511.1km(NAP)和34472.6km(BghiP)之间,PovWater在5.35d(NAP)和4156.59d(BghiP)之间.16种PAHs中,芘在空气中的LRTP最大,苯并[ghi]芘在水中的LRTP最大.中、高环数PAHs的PovAir和PovWater要比低环数PAHs高.此外,CTD和Pov没有表现出直接的关系.与国外的同类研究相比,BaP在兰州地区的CTDAir明显偏低.     

云南省曲靖燃煤区人群多环芳烃的日暴露特征研究

2007年12月~2008年1月于我国云南省曲靖燃煤区开展人群多环芳烃(PAHs)的暴露评价研究.采用气相色谱/质谱联用(GC/MS)测定了环境样品中16种PAHs的浓度,对暴露的途径及各种PAHs的来源比例进行了分析,以苯并(a)芘(BaP)致癌当量计算了人群日暴露总量.结果表明,人群日饮食暴露量为0.20μg/d,且与WHO报道的水平相当.日空气暴露量为5.26μg/d,占PAHs日暴露总量的96%,表明空气是当地PAHs暴露的主要来源.用BaP当量剂量评价致癌风险时,BaP从数量比3.08%上升至毒性当量比49.6%,低环PAHs毒性当量所占比例明显下降.当地人群BaP平均日暴露量为5.46μg/d,超过了标准限值3μg/d.PAHs暴露给当地环境和人群健康带来了长期危害.     

PM_(2.5)中多环芳烃的污染特征及源解析:以河南省焦作市为例

河南省焦作市作为典型的以煤炭为主要能源的中级工业化城市,研究其城市转型过程中大气环境污染现状及污染物来源具有一定的指示意义。通过采集2013-2014年焦作市4个季度82个PM_(2.5)样品,对其中的16种优控的多环芳烃(PAHs)的含量与组成进行了测定与分析,并对多环芳烃进行了源解析。研究结果表明,焦作市大气中PM_(2.5)的浓度范围为51.32~270.12μg/m~3,平均为152.16μg/m~3;PM_(2.5)中总多环芳烃(TPAHs)的浓度范围是7.6~672.5 ng/m~3,平均为119.22 ng/m~3,其浓度随季节变化明显,冬季秋季春季夏季;PAHs中Ba P的平均浓度为11.93 ng/m~3,BaP当量浓度为30.43 ng/m~3,过量致癌风险值(ICR)达到264.74×10~(-5);多环芳烃组成以4~6环PAHs为主,占TPAHs总量的90%以上,浓度最高的是BghiP、BbF和IcdP。应用特征比值法和主成分分析法对PAHs进行了源解析,显示燃煤和机动车排放是2个最主要的排放源。