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城市开放消费场所大气颗粒物中有机阻燃剂和增塑剂的粒径分布和呼吸暴露

城市开放消费场所大气颗粒物中有机阻燃剂和增塑剂的粒径分布和呼...

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作者：郭萌然河南师范大学

学位级别：硕士

目前,全球的城市人口已超过总人口的一半,而且数量仍然在不断增加。城市空气污染已经引起了广泛关注,但是大部分研究主要集中在典型污染源和一些室内环境。有机阻燃剂和增塑剂经常作为添加剂广泛应用于装修材料和建筑材料中,这些物质可... 详细信息

目前,全球的城市人口已超过总人口的一半,而且数量仍然在不断增加。城市空气污染已经引起了广泛关注,但是大部分研究主要集中在典型污染源和一些室内环境。有机阻燃剂和增塑剂经常作为添加剂广泛应用于装修材料和建筑材料中,这些物质可以通过多种途径释放到大气环境中从而被人体吸入,然后在人体内蓄积,危害人类健康。目前,环境介质中普遍能检测到的有机阻燃剂和增塑剂主要包括多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)、新型溴代阻燃剂(novel brominated flame retardants,NBFRs)、有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)、短链氯化石蜡(short chain chlorinated paraffins,SCCPs)和中链氯化石蜡(medium chain chlorinated paraffins,MCCPs)。因此,这些有机阻燃剂和增塑剂在城市大气环境中的污染特征和暴露风险引起广泛关注。本研究选取了一个典型的城市开放式消费场所,利用大气中流量主动采样器和微孔均匀沉积冲击器观测了不同粒径大小的颗粒物中的PBDEs、NBFRs、OPEs、SCCPs和MCCPs的浓度水平,分析了它们的粒径分布特征和潜在来源,计算并评估了人体的呼吸暴露风险。具体工作如下:(1)利用大气中流量主动采样器和微孔均匀沉积冲击器在2017-2018年收集了不同粒径的大气颗粒物样品,包括总悬浮颗粒物样品(TSP,aerodynamic diameter[Dp]≤100μm)和多粒径样品(10-5.6,5.6-3.2,3.2-1.8,1.8-1.0,1.0-0.56,0.56-0.32,0.32-0.18,0.18-0.10,0.10-0.056,0.056-0.032,0.032-0.018和0.018-0.01μm)。(2)城市开放式消费场所大气环境中TSP的浓度为229μg/m,TSP中PBDEs、NBFRs、OPEs、SCCPs和MCCPs的浓度分别是5.08 pg/m、41.0 pg/m、17.7 ng/m、60.4 ng/m和14.2 ng/m。从组成上看,BDE-209(88%)、DBDPE(95%)、TCPP(35%)和TCEP(40%)、C(34%)和C(30%)、C(71%)分别是PBDEs、NBFRs、OPEs、SCCPs和MCCPs的优势组分。(3)PBDEs和NBFRs在粒径分布中呈现双峰态(PBDEs:0.56-1.8和3.2-5.6μm;NBFRs:1.0-1.8和3.2-5.6μm);OPEs主要分布在0.56-1.0和1.8-3.2μm的颗粒物上;SCCPs的粒径分布呈现单峰态,峰值在0.32-0.56μm;MCCPs的峰值在1.0-1.8μm。组成上,BDE-153和BDE-99的相对丰度随着粒径的减小而增大。NBFRs中的DBDPE和BTBPE占所有粒径的比例最大,并且粒径范围分别在0.032-0.056μm和1.8-3.2μm。SCCPs(C-C)在粒径上的相对丰度超过了60%。然而OPEs各个单体在不同粒径上的相对丰度的分布是不规则的。(4)研究发现PBDEs、NBFRs、OPEs、SCCPs和MCCPs主要吸附在细颗粒物上,它们在细颗粒物上的浓度占颗粒物总浓度的比例分别为59%、49%、48%、62%和57%。因此,本研究中呼吸暴露的工作主要评估细颗粒物和超细颗粒物(粒径消费场所南部最高,SCCPs在消费场所两端的平均浓度相对较高(南部和北部,分别为71.8 ng/m和61.2ng/m)。相比之下,OPEs和MCCPs在空间上的水平相似,无显著差异。从组成上看,BDE-209和DBDPE在北部区域的占比最大。OPEs中TCEP在南部区域中占比最高,达61%。作为CPs的优势组分,C在南部的占比最高,为36%。鉴于PBDEs、NBFRs、OPEs、SCCPs和MCCPs在空间分布上的差异,利用主成分分析探究三个采样点中目标污染物的来源。结果显示:该城市开放式消费场所的三个采样点中PBDEs和NBFRs可能来自相似的污染源;而OPEs和C

关键词：大气颗粒物有机阻燃剂和增塑剂粒径分布呼吸暴露城市开放式消费场所

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