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兰州市大气降尘中PAHs的分布、季节变化及生态风险评价

兰州市大气降尘中PAHs的分布、季节变化及生态风险评价

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作者：张云兰州大学

学位级别：硕士

持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,简称POPs)是指高毒、持久、生物蓄积性的对人类健康和环境具有严重危害的有机污染物质,其持久性、富集性及对包括人类在内的生物产生的“三致”(致癌、致畸、致异变)效应和环境激素效应... 详细信息

持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,简称POPs)是指高毒、持久、生物蓄积性的对人类健康和环境具有严重危害的有机污染物质,其持久性、富集性及对包括人类在内的生物产生的“三致”(致癌、致畸、致异变)效应和环境激素效应,对全球环境和人体健康造成严重危害正日益显著。多环芳烃类化合物(PAHs)不但象其他POPs一样具有潜在的巨大危害性、持久性和普遍性,并且随着人口膨胀及工业化的进展,PAHs通过各种渠道进入环境的速度有增无减。因此PAHs已成为POPs研究领域的一个新热点,越来越受到各国科学家的重视。降尘对地球生态系统有着广泛的影响,大气降尘的监测对研究全球气候及环境变化的意义重大。同时大气降尘是联系土壤和大气环境的纽带,PAHs主要作为不完全燃烧的产物进入大气,很大一部分将以颗粒物状态存在,随着颗粒物在大气中进行长距离迁移,其中一部分最终会以大气降尘的形式降落在地表,因而研究城市大气降尘及降尘中的PAHs对于城市生态环境有非常重要的意义。兰州市是我国西北地区重要的工业城市,大气颗粒物污染严重。由于兰州市的干旱与半干旱气候及地理环境,降尘已成为兰州市的重要污染物之一。目前关于兰州市降尘中PAHs的研究布点较少,采样时间较短,且没有全面的说明兰州市城区PAHs的污染特征及来源。本文分析了兰州市城区春季以来16个采样点的大气降尘中PAHs污染物特征,并对其进行源解析,确定了城区采暖期结束后大气降尘中有机质PAHs的主要来源。对照有关的沉积物质量标志水平,对兰州市城关区大气降尘中PAHs进行初步的生态风险评价。从而为有针对性地控制大气中PAHs污染提供依据。研究结果表明:(1)降尘中PAHs分布及含量主要受采样点位置及周围环境的影响,同时也在一定程度上反映了各采样点所在的城市功能区的差异性。兰州市城关区、安宁区、七里河区降尘中PAHs分布相似,显示出这三个区在城市发展中功能趋于一致,以交通,商业居民混合区为主。西固区则有较大不同,降尘中PAHs种类有所增加,尤其是有毒的PAHs,使危害更加严重。(2)源解析表明,由于采暖期刚结束,兰州市降尘中PAHs很大程度上仍来源于燃煤,而城关区、安宁区、七里河区表现出在采暖后,汽车尾气作为降尘中PAHs来源的比例增大;西固区作为石化工业区,在采暖后,燃煤源与汽车尾气和石化产业工艺过程产生的PAHs输入对降尘PAHs的贡献率相当。(3)将兰州市城关区样点降尘中9种PAHs与相应的沉积物生态风险标志水平进行比较,结果表明:城关区各样点均存在某种PAHs含量超出相应质量警戒水平,说明城关区大气受PAHs的污染严重,因此,对城关区来说,治理PAHs污染应予以重视。(4)在14个月的观测期内,兰大的大气降尘沉降通量明显小于二热。二热站点的沉降通量的季节变化趋势是冬季＞春季＞夏季≈秋季。二热站点大气降尘的沉降通量与风速、月平均温度呈负相关关系,兰大站点,大气降尘的沉降通量受风速、月平均温度影响较小,与降水量的变化基本一致。兰大的大气降尘样品中有机质含量(4.5-24.71%,均值为12.82%)要略高于二热的大气降尘样品(4.15-22.48%,均值为9.45%)。在兰大和二热站点均检测出16种EPA优控PAHs及相应的烷基取代物。

关键词：兰州市降尘 PAHs 季节变化生态风险评价

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上海典型地区环境介质中多氯联苯和有机氯农药的分布特征及来源研究

上海典型地区环境介质中多氯联苯和有机氯农药的分布特征及来源研...

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作者：黎伟上海交通大学

学位级别：硕士

多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)是两类典型的持久性有机污染物(POPs),能对生态环境和人体健康构成严重威胁,目前已被《斯德哥尔摩公约》列入首批削减和淘汰的优先控制污染物。中国作为公约签约国,正在对全国POPs污染状况展开全面深... 详细信息

多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)是两类典型的持久性有机污染物(POPs),能对生态环境和人体健康构成严重威胁,目前已被《斯德哥尔摩公约》列入首批削减和淘汰的优先控制污染物。中国作为公约签约国,正在对全国POPs污染状况展开全面深入调查,以切实有效地履行该公约。而上海作为国际化大都市和国家的经济中心,应在该研究领域领先发展。目前,关于城市不同功能区多介质中POPs污染分布的系统研究不多。本文在本课题组以往研究基础上继续深入,重点研究了功能区及介质间的分布和迁移规律。本文以PCBs和OCPs为研究对象,按功能区布点采样,对大气、土壤和植物三种环境介质中的污染物进行了检测。样品的处理与分析参考EPA 8000系列标准方法,并采用GC与GC/MS相结合的定性定量方法,整个过程遵循严格的实验室质量控制/质量保证程序。在对PCBs和OCPs的污染与排放特征、区域分布与迁移规律、源汇分析等方面进行研究后发现: (1)上海市大气和土壤中PCBs含量均不高,其平均浓度分别为2.32ng/g和2.48ng/g;大气中以低氯取代为主,土壤中则以高氯为主;两介质中OCPs含量同样很低,平均浓度分别为和0.48ng/g;六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)各占一定比例,主要来自于早期使用的残留。 (2)在受PCBs外来源影响的地区,香樟树叶中PCBs的浓度分布趋势与半渗透膜采样技术(SPMD)结果一致,且两者组分特征也较为相近。 (3)表层土壤中PCBs浓度高低顺序为:商业区>化工区>交通区>居民居住区>大学校园,其中居民居住区(0.89ng/g)和大学校园(0.74ng/g)含量相当,明显较其它区域低。 (4)土壤中PCBs、OCPs与总有机碳(TOC)在区域浓度分布上均具有一定的相关性,相关系数分别为0.28和0.88。 (5)相关因素分析发现,化工区三介质中HCHs和DDTs间均无明显相关性;PCBs在化工区的香樟树叶-PM10两介质间具有较好的相关性,相关系数均达到0.50以上;氯碱厂地区和焦化厂地区环境介质中PCBs浓度之间具有较好的浓度关联性,相关性强弱顺序为:大气PM10>香樟树叶>土壤;化工区三介质中PCBs-OCPs相关性由弱到强依次为香樟树叶、大气PM10、表层土壤,尤其是在土壤中相关系数竟高达0.89。由以上结果,分析得出以下推论: (1)功能区按污染来源的相似性可大致分为Ⅰ(居民居住区和大学校园)、Ⅱ(商业区和交通区)和Ⅲ(化工区)三类。 (2)在大气污染较轻的环境中,香樟树叶可用作原位实时的被动监测指示样品,定性说明PCBs和OCPs的浓度和组成。 (3)上海地区表层土壤中PCBs污染主要受化工生产过程、车辆燃油泄露以及餐饮厨房油烟沉积过程的综合作用影响;其中,车辆的燃油泄露和厨房油烟沉降两种污染方式排放的PCBs其组分特征有相似之处,但与化工区污染源有区别。 (4)化工区环境中DDTs和HCHs具有不同的来源;大气颗粒物沉降是造成叶片中PCBs污染的主要原因;氯碱厂周边和焦化厂周边受相同PCBs污染源影响。 (5)与国内外研究相比,上海地区环境介质中PCBs和OCPs均为轻度污染,但在化工区存在一定的风险。

关键词：上海多氯联苯有机氯农药多介质分布风险评价

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