兰州市大气苯系物的化学活性特征与健康风险评价

利用热脱附-气相色谱质谱法测定了2017年12月—2018年6月兰州市5个采样点大气环境中14种苯系物的浓度,利用OFP(臭氧生成潜势)、L~(OH)(羟基消耗速率)和SOAFP(二次有机气溶胶生成潜势)分析其化学活性特征,应用特征物种比值法探讨了BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)的来源,并进行其健康风险评估.结果表明:兰州市大气苯系物的浓度为4.64～32.13μg·m~(-3),平均浓度为14.71μg·m~(-3),且具有冬季夏季春季的特点,5个采样点苯系物总浓度大小顺序为D(18.27μg·m~(-3)) B(17.75μg·m~(-3)) C(14.28μg·m~(-3)) E(12.97μg·m~(-3)) A(10.26μg·m~(-3)).苯系物的L~(OH)为2.64 s~(-1),而苯乙烯和2-甲基萘是关键活性物种;苯系物的OFP为65.05μg·m~(-3),其中甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯和1,2,4-三甲苯的OFP值较大;苯系物的SOAFP为0.98μg·m~(-3),甲苯和2-甲基萘的贡献较高.B/T(苯/甲苯)值表明,兰州市大气苯系物主要来源于生物质燃料和煤炭燃烧排放;X/E(二甲苯/乙苯)和E/B(乙苯/苯)值表明,污染物气团主要来自本地排放源.人体健康风险评估结果表明,兰州市大气苯系物的非致癌风险(HI=0.05)均小于USEPA建议安全阈值(HI1),致癌风险是安全阈值(1×10~(-6))的3.6倍,显示苯系物对暴露人群存在潜在致癌风险.     

济南市大气苯系物污染特征及健康风险评价

文章研究基于2018-2021年济南市典型城区大气苯系物监测数据,利用·OH消耗速率(L^·OH)和臭氧生成潜势(OFP)分析化学活性特征,采用主成分分析法探讨其主要来源,并评价苯系物健康风险。结果显示济南市苯系物质量浓度(17.18±16.06)μg/m³,冬季明显高于其他季节,夏季浓度最低,甲苯、苯和1,3,5-三甲苯为浓度较高的物种;苯系物L^·OH和OFP分别为(1.59±3.05) s^-1、(79.12±88.22)μg/m³,均为冬季最高,关键活性组分有1,3,5-三甲苯、苯乙烯、1,2,3-三甲苯、甲苯和1,2,4-三甲苯;主成分分析法结果显示苯系物主要源类为溶剂使用源、石油化工源和机动车排放源;苯系物非致癌风险HI为4.23×10^-2,处于安全范围(HI<1),致癌风险4.51×10^-6,高于安全阈值(10^-6),存在致癌风险。     

大学校园室内BTEX浓度水平变化规律及健康风险

采用Tenax-TA吸附/热脱附-气相色谱法(TD-GC)对大学校园室内外空气中5种苯系物(BTEX,苯、甲苯、乙苯、间/对-二甲苯和邻二甲苯)的平均浓度进行了检测。检测结果显示,5种苯系物的平均浓度均低于国家标准值。被测空气的苯系物中甲苯所占比例最大,为27.9%～32.0%。室内BTEX浓度稍高于室外,多数采样点的室内浓度与室外浓度比值(CI/CO)大于1.0。通风可有效降低空气中苯系物浓度。大学校园室内空气中的苯对学生的致癌风险为3.67×10-7～1.09×10-6。     

轿车内苯系物的健康风险评价

为分析车内苯系物污染对不同性别驾乘人员的致癌风险和非致癌风险,对65辆轿车内空气中ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(乙苯)和ρ(二甲苯)进行评价;提出车内苯的基本致癌风险浓度与危险致癌风险浓度概念及其计算公式,并与国内外相关标准中苯系物浓度标准限值进行对比分析. 结果表明:65辆轿车内空气中苯系物H_fz(综合非致癌指数)的最大值为0.44,低于US EPA(美国国家环境保护局)规定的非致癌风险基本值(1),对乘客与司机均不存在非致癌风险;但苯对司机H_za(致癌指数)的平均值为129.3×10-6,致癌风险较高;苯对男性乘客、女性乘客、男性司机与女性司机的C_wx(危险致癌风险浓度)分别为450.0、470.0、67.5和70.4 μg/m3. GB/T 27630—2011《乘用车内空气质量评价指南》中苯浓度标准限值对司机H_za的平均值为1.59×10-4,大于US EPA规定的苯致癌风险危险值(1×10-4),构成致癌危害;苯系物浓度标准限值对司机H_fz的平均值为1.15,构成非致癌危害. 轿车内空气中ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(乙苯)和ρ(二甲苯)的合理限值分别为0.068、1.000、1.350和1.350 mg/m3.      

气相色谱质谱-内标法检测油漆中苯系物

以氯苯为内标物,采用气相色谱-质谱联用仪对油漆中苯系物的检测技术进行了研究,考察了主要苯系物的线性、回收率和精密度情况,开发出一种同时检测油漆中六种苯系物的高灵敏度方法。对样品的色谱分离条件、提取溶剂、定量方法及内标物选择等进行了优化,实现了一次进样同时定性定量检测油漆中6种苯系物。六种苯系物在1.0~500.0μg/mL范围内线性良好,各种苯系物的标准工作曲线线性相关系数0.995 4~0.999 8;在100.0~500.0μg/mL浓度范围内,加标回收率在85.01%~107.44%之间,精密度在2.58%~12.43%之间;5种苯系物组分中苯、甲苯、乙苯、间(对)二甲苯、邻二甲苯的最小检测浓度(按三倍信噪比)分别为0.01、0.002、0.05、0.05、0.05μg/mL。该方法灵敏度较高,所得数据准确,是一种检测油漆等化工品中苯及同系物含量的有效方法。     

随州市环境空气中苯系物的污染特征

2013年1月对随州市环境空气中苯系物(BTEX-苯,甲苯,乙苯和二甲苯)的质量浓度进行了监测,并分析了其变化规律及影响因素。结果表明,随州市环境空气中几种苯系物的浓度差异明显,其中苯的浓度最高,平均浓度为58.92μg/m3,甲苯、乙苯、间,对-二甲苯、邻-二甲苯的平均浓度分别为15.17、7.69、22.46、12.11μg/m3。对比发现,环境空气中苯系物的日间浓度高于夜间,工业区苯系物的浓度高于居住区和商业区。用SPSS软件对监测数据进行了分析,结果表明,溶剂的挥发和涂料喷涂行业是苯的重要来源。苯系物的浓度变化特征与交通尾气排放、化石燃料燃烧、光化学反应活动等密切相关。     

广州市宾馆室内空气中苯系物来源及健康风险初步评估

选择广州市20家不同星级的宾馆,用不锈钢采样罐采集客房空气样品,并用预浓缩-气相色谱/质谱联用系统检测.宾馆客房空气中8种苯系物的总浓度平均值为273.1μg/m3,范围为2.3~1058μg/m3.苯,甲苯,乙苯和二甲苯平均值分别为22.9,151.6,46.4和60.5μg/m3.苯平均值变动范围为0.7~72.2μg/m3,均低于我国室内空气质量标准GB/T 18883-2002的限值,但初步计算表明苯暴露对宾馆工作人员和经常入住人群的致癌风险超过1′10-6.甲苯平均浓度范围为1.4~841μg/m3,按我国空气质量标准超标率为24%.宾馆苯系物浓度与星级和装修时间没有显著相关性,一些最近期装修的宾馆可能因采用环保装修材料,苯系物浓度反而相对较低.苯系物浓度最高的数个宾馆装修时间2~5a,其苯与甲苯浓度比值(B/T)都比较低,苯系物来源以室内释放为主.虽然因通风原因宾馆客房苯系物浓度受所处地段室外空气质量影响,但我们的研究表明降低宾馆客房内苯系物水平的最关键因素是采用环保的室内装修材料和产品.     

顶空GC-MS快速分析油漆稀释剂中的苯系物

建立了同时测定油漆稀释剂中常见的7种苯系物的顶空气相色谱-质谱联用(HS/GC-MS)检测方法。研究了顶空条件,包括孵化温度、孵化时间和振动速度,并对色谱参数进行了优化。结果表明:孵化温度60℃、孵化时间20 min、振动速度300 r/min是顶空的最佳条件,DB-5MS UI(30 m×0.25 mm×0.25μm)的色谱柱对7种苯系物在10 min内能进行有效的分离。在优化条件下,7种苯系物的线性范围为0.25~100.0μg/m L,相关系数为0.998 5~1.000,检出限为0.15μg/m L(S/N≥3)。在3个加标水平下,稀释剂中苯系物的回收率在90%~110%之间,相对标准偏差(RSD)是0.5%~6.5%。该方法简单、灵敏,可用于油漆稀释剂中苯系物的快速检测。     

上海市文教区大气中苯系物冬季污染特征

2004年冬天对上海市文教区大气中的苯系物(BTEX-苯,甲苯,乙苯和二甲苯)浓度进行了监测.结果表明,上海市文教区冬季苯、甲苯、乙苯、对问二甲苯、邻二甲苯的平均浓度分别为13.23 μg/m3,43.66 μ g/m3,13.50μg/m3,16.49 μ g/m3,5.52μg/m3,高于国内外相似功能区的苯系物浓度,与国外大城市交通干道附近的浓度相近.所测苯系物中,甲苯的含量最高,达47.3%.白天苯系物浓度高于夜间.甲苯、乙苯、二甲苯相互间具有较好的相关性,但与苯的相关性不显著,说明苯的来源不同与其他苯系物.     

利用MIP快速确定某苯系物污染场地污染范围

以华北某粗苯/精苯储罐场地为研究对象,采用半透膜介质探测系统(membrane interface probe,MIP)和配备光离子检测器(photo ionization detector,PID)的便携式气相色谱仪(portable gas chromatograph)进行土壤中苯系物电信号值的现场检测,利用传统的采样与分析方法对半透膜介质探测系统和便携式气相色谱仪现场测试结果进行了验证。结果表明,土壤中总苯系物(TBTEX)的含量实测值和MIP-PID检测器电信号值具有一定的关联性,其回归方程为:Y=-0.028X2+166.92X+41 694(R2=0.948 1,n=60);基于15个MIP作业点的MIP-FID检测器电信号值,采用环境可视化软件EVS-Pro(environmental visualization system)建立了该场地包气带土壤中总苯系物电信号值的三维图,并确认了该场地苯系物污染范围。     

土壤中苯系物的吹扫捕集-气相色谱-质谱测定方法

采用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用(PT-GC-MS)法,研究了污染土壤中苯系物(包括苯、甲苯、乙苯、对间二甲苯、邻二甲苯和异丙苯)的测定方法,优化了吹扫捕集作为北京潮土中苯系物预处理方法的参数. 结果表明,吹扫时间11 min,解吸温度190 ℃和解吸时间0.5 min为最佳的吹扫捕集方法参数. 采用PT-GC-MS法测定土壤中的苯系物的平均加标回收率为99.0%～103.9%,相对标准偏差为10.3%～17.5%(n=7);苯系物的检出限为1.6～2.8 μg/kg,定量限为5.4～9.6 μg/kg. 将研究结果与文献中的苯系物监测质量控制参数进行比较发现,由于采用有机质含量低、砂质壤土质地的北京潮土为研究对象,使该试验的回收率均高于文献中的结果;同时,相对标准偏差和检出限与文献中的结果也存在差异,主要是由于挥发性污染物所赋存的介质及实验仪器操作条件不同所致.      

典型废矿物油中苯系物的污染特性及其再生利用中的迁移转化

分别对6种不同的废矿物油、废矿物油再生中的原料油、半成品油、成品油和废弃物中的苯系物(全称苯及衍生物,简称BTEX)污染特征进行了系统分析.结果表明,6种不同的废矿物油中,苯系物总含量大小为:废机油(3569.8 mg·kg~(-1))废淬火油(531.9 mg·kg~(-1))废铸造用油(314.8 mg·kg~(-1))废防锈油(96.5 mg·kg~(-1))废液压油(42.3 mg·kg~(-1))废润滑油(11.7 mg·kg~(-1)),这与苯系物的来源及油品的工作环境有关.再生利用过程中的原料及产品中,苯系物总含量大小为:半成品油(5516.2 mg·kg~(-1))成品油(2692.5 mg·kg~(-1))原料油(756.3mg·kg~(-1)),这与原料油催化裂解过程中新的苯系物的生成,以及半成品油吸附精制过程中部分苯系物被吸附有关.再生过程中产生的废弃物中,苯系物总含量大小为:酸渣(1368.9 mg·kg~(-1))废白土(382.1 mg·kg~(-1))沉淀油渣(145.3 mg·kg~(-1))废吸附沙(121.0 mg·kg~(-1))裂解残渣(25.7 mg·kg~(-1)),这与废矿物油再生处理工艺和方法有关.     

低浓度苯系物在室温下的MnOx/Al2O3催化O3氧化

采用固定床连续流动反应器,研究在室温下MnOx/Al2O3催化剂催化臭氧(O3)氧化.结果表明,在室温下,MnOx/Al2O3催化剂具有良好的催化O3分解和催化臭氧氧化苯系物的性能,Mn的最佳负载量为5%.当入口O3和苯系物浓度分别为70,15 mg/m3时,苯、甲苯、对二甲苯和O3的转化率分别为75%,84%,88%,90%.随着入口O3浓度的升高,苯系物转化率先升高然后基本不变,而O3转化率略有下降;随着入口苯系物浓度的升高,苯系物转化率明显降低,O3转化率略有下降.苯系物及O3转化率皆随催化反应时间的延长而缓慢降低.苯系物催化氧化反应中生成的芳香醛、芳香酸和甲酸等中间产物在催化剂表面的堆积是导致催化剂活性降低的主要原因.     

基于工艺过程的金属包装业VOCs污染特征

识别金属包装业挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)产生和排放节点,定量分析不同类型生产工艺所排放VOCs的物种及含量,结合最大增量反应活性法和修正的气溶胶生成系数法对行业二次污染进行核算.结果表明,金属包装业排放的VOCs主要为苯系物、醇类、酮类和酯类,苯系物和醇类在不同类型工序和排污节点中贡献较大,酮类和酯类贡献相对较少,单物种浓度最高的VOCs为正丁醇,浓度达269.08mg·m~(-3);生产线与相应的排气筒之间VOCs物种浓度相关性较好,但物种种类存在差异;行业的O_3和二次有机气溶胶(secondary organic aerosol, SOA)生成潜势(以O_3/VOCs和SOA/VOCs计)分别为(3.09±0.94)g·g~(-1)和(2.58±1.99)g·g~(-1),苯系物和内全涂烘干工序为O_3和SOA的主要前体物和首要生成节点.     

蚊香和佛香燃烧过程中苯系物的排放研究

利用小型烟雾箱对6种市售蚊香和5种佛香燃烧过程进行采样研究,定量分析释放的5种苯系物(苯、甲苯、乙苯、对/间二甲苯、邻二甲苯),利用单室质量平衡模型分别计算排放系数.结果表明,蚊香和佛香的不同品牌之间苯系物的排放系数相差较大,蚊香中5种苯系物的平均排放因子分别是77,101,94,250,94μg/g,佛香中5种苯系物的平均排放因子依次是732,598,2084,2349,221μg/g.蚊香与佛香燃烧释放物中含量最高的苯系物均是间/对二甲苯,分别占总含量的41%、39%.取测得的最大排放速率,采用室内空气质量模型模拟一般条件下蚊香和佛香燃烧释放苯系物对室内空气的影响,分析结果显示,燃烧蚊香造成室内苯、甲苯和乙苯的最大模拟浓度分别是31,45,86μg/m3,燃烧佛香造成室内苯、甲苯和乙苯的最大模拟浓度为65,66,187μg/m3.     

UV/草酸铁/H2O2法降解苯系物的研究

通过测定UV/草酸铁/H2O2法、UV/H2O2法和UV/H2O2/Fe2+法的单位电能消耗量(EE/O值)对比了三种方法降解苯系物的能量利用效率,得出UV/草酸铁/H2O2法不仅可以有效地降解苯系物,而且同其两种方法相比它对电能的利用效率最高;并分析了UV/草酸铁/H2O2法降解苯系物的反应历程。     

家具涂装行业VOCs污染特征分析

研究选取典型家具涂装行业为采样点,对底漆涂装车间、面漆涂装车间、干燥车间和车间有组织排放的VOCs样品进行采集,分析VOCs的污染特征、臭氧生成潜势和恶臭指数。结果表明:底漆和面漆涂装车间的总VOCs浓度分别为3 051.0,2 098.0μg/m~3,车间有组织排放产生的VOCs浓度较低。各生产工艺环节VOCs均以苯系物为主(78.6%~92.4%),车间有组织排放由于活性炭对苯系物的吸附作用,烷烃和烯烃质量分数较其他工艺环节高。底漆、面漆和干燥车间VOCs的臭氧生成潜势较高(7 903.34~18 535.8μg/m~3),敏感性物种均为1,2,4-三甲基苯、邻-二甲苯等苯系物。苯系物的恶臭指数较大,底漆、面漆和干燥车间的恶臭指数高达25.809、12.525和9.076,对二乙基苯、正丙苯、对乙基甲苯的恶臭指数相对较高,存在一定程度的恶臭污染。     

中国住宅室内BTEX浓度水平及其影响因素

2016年12月～2017年12月在全国5个气候区的223户民用住宅中进行不同季节入户,对空气中污染物采样,并对苯系物(苯、甲苯、二甲苯和乙苯)浓度进行分析.苯、甲苯、二甲苯和乙苯的算术平均浓度分别为6. 78、17. 4、17. 68和9. 87μg·m~(-3).相比其他国家室内苯系物浓度,中国室内苯系物浓度稍高;我国相关标准对于室内苯系物浓度的标准限值远高于其他国家和组织的标准限值.在众多影响室内苯系物浓度的因素中,主要分析了装修完工时间、吸烟和做饭频率与苯系物浓度的相关性.结果表明,室内苯系物浓度仅在装修后2 a内有明显地降低;与装修完工时间呈不显著的负相关关系;装修程度一致时,吸烟和不吸烟家庭中室内苯系物浓度无显著性差异,但吸烟时散发的苯可能更易于以三手烟的形式存在室内,长期室内苯的贡献率大于甲苯;做饭时产生的挥发性有机物主要是烷烃和醛酮类,而房间中苯系物浓度与做饭频率的相关性不大.     

农药企业场地土壤中苯系物污染风险及管理对策

苯系物主要包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯和苯乙烯等,是一类重要的环境污染物,可以通过呼吸道、消化道和皮肤等进入人体,对人体产生健康危害.采用吹扫捕集-气相色谱/质谱联用对河北省3个代表性农药企业场地内外土壤的苯系物进行分析,研究了土壤中苯系物的污染特征与健康风险.结果表明,A、B、C这3个企业场地土壤中的苯系物,除苯和苯乙烯外,甲苯、乙苯、二甲苯均有检出.苯系物总含量分别在673.50~32363.50 ng·g-1、nd~6 461.80 ng·g-1、461.70~8 740.80ng·g-1之间.检出的甲苯和乙苯含量(4619.50~7234.30 ng·g-1和364.60~7944.60 ng·g-1)超过加拿大工业用地指导值(370 ng·g-1和82 ng·g-1),场地A生产区灰尘中二甲苯含量甚至超过荷兰土壤干预值(17000 ng·g-1).对于场地外,区域Ⅰ(A周边)和区域Ⅱ(B、C周边)土壤苯系物浓度分别在nd~645.81 ng·g-1和nd~309.13 ng·g-1之间,均低于加拿大农业用地指导值.A、B、C场地内土壤中苯系物非致癌风险分别在2.90E-06~1.32E-04、nd~4.30E-05、1.29E-06~5.64E-05之间,远小于1,说明各场地土壤苯系物不存在明显的非致癌风险.场地外区域Ⅰ和Ⅱ苯系物的总非致癌风险分别在nd~2.02E-06和nd~1.10E-06之间,远低于1,同时也低于对应场地内非致癌风险的平均值.苯系物非致癌风险较高的区域主要集中在场地的下风向,此外,村庄和城镇周边土壤苯系物的非致癌风险略高于其他区域.整体来看,各场地内土壤和灰尘已受到不同程度的污染,场地外的农业用地环境质量也有所下降.据此,提出了企业环境管理和职工安全防护的具体对策建议.     

合肥市典型区域夏季苯系物的浓度变化研究

通过对长江西路苯系物浓度数据的分析,得到了合肥市交通干道苯系物浓度的时间变化规律。结果表明,长江西路苯系物中苯、甲苯、乙苯和二甲苯、甲基乙苯和三甲苯的月均浓度分别是3. 31μg/m~3、9. 93μg/m~3、11. 56μg/m~3和5. 75μg/m~3。工作日苯系物浓度比周末要高,但苯系物的浓度整体较低,其污染情况与国内外其他城市相比,处于相对良好的水平。CO与苯系物都具有显著的相关性,并且苯系物间各物质也具有显著的相关性,说明苯系物都主要来自交通源。B/T的值为0. 33,说明除了受交通源的影响外还有可能受乙醇汽油、涂料的使用和溶剂的挥发等的影响。