【摘要】： 多氯聯(lián)苯(PCBs)是一類最具有代表性的持久性有機污染物(POPs),對環(huán)境和人體健康會產(chǎn)生長期的、潛在的危害。本研究分析了中國PCBs產(chǎn)品的組成,計算其PCBs同系物“指紋”特征;利用被動大氣采樣器,在全國范圍內(nèi)采集97個大氣樣品,同步采集184個表層土壤樣品,檢測了大氣和土壤樣品的PCBs含量,分析了PCB在中國大氣和土壤的空間分布特征和在大氣土壤之間的交換特征,建立中國PCBs網(wǎng)格化使用清單,并擬合中國表層土壤PCBs監(jiān)測數(shù)據(jù)與PCBs使用量間的回歸方程,建立中國表層土壤PCBs網(wǎng)格化殘留清單。 中國表層土壤樣品中共檢出73種PCBs同系物,全部采樣點Σ73PCBs濃度平均值為1799 pg/g dw,其中城市土壤3352 pg/g dw,農(nóng)村土壤1354 pg/g dw,背景土壤1345 pg/g dw。土壤中以低氯代PCBs同系物為主,四氯PCBs同族體比例最高,城市土壤中高氯代PCBs組分稍有富集。中國大氣樣品共檢出60種PCBs同系物,Σ60PCBs平均濃度為250 pg/m3,城市350 pg/m3,農(nóng)村230 pg/m3,背景77 pg/m3,以低氯代PCBs為主,三氯PCBs比例最高。城市大氣土壤PCBs水平明顯高于農(nóng)村和背景地區(qū)。相同采樣點大氣和表層土壤中ΣPCBs濃度數(shù)據(jù)具有極顯著地正相關關系,Pearson相關系數(shù)R = 0.315,P 0.01,說明大氣和土壤之間進行著頻繁的PCBs交換和遷移轉(zhuǎn)化。中國大氣和表層土壤中ΣPCBs濃度低于歐洲和北美等地區(qū),高氯代PCBs的比例遠低于歐洲和北美地區(qū),本研究充分證明了中國并非歐美等地區(qū)PCBs的污染源。 中國大氣和表層土壤中PCBs組成與中國生產(chǎn)和使用的PCBs特征更接近,說明中國生產(chǎn)和使用的PCBs是中國大氣和土壤中PCBs最主要的污染源。主成分分析表明,中國大部分農(nóng)村地區(qū)土壤和大氣中PCBs主要來源是中國PCBs產(chǎn)品;而重慶、昆明和包括上海及附近的幾個采樣點土壤中以及中國某些南部地區(qū)的大氣PCBs的污染源可能包括進口PCBs產(chǎn)品。 在中國范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)PCBs的“分餾”效應,大氣和土壤中低氯代PCBs同族體的比例由城市到農(nóng)村再到背景遞增,高氯代PCBs同族體比例由城市到農(nóng)村再到背景地區(qū)遞減。中國背景/農(nóng)村表層土壤的ΣPCBs濃度在東經(jīng)80°-122°范圍內(nèi)與經(jīng)度發(fā)現(xiàn)了較強的相關性,從東到西高氯代PCBs同族體比例降低,而低氯代PCBs同族體比例升高,由此在全世界POPs研究中第一次提出了PCBs的“經(jīng)度分餾效應”。在上海地區(qū)土壤樣品中以中國范圍內(nèi)土壤樣品中發(fā)現(xiàn)并證實了PCBs的“城市分餾效應”。背景/農(nóng)村地區(qū)低氯代PCBs同族體濃度在土壤-大氣間有很強的相關性,城市地區(qū)高氯代PCBs同族體濃度在大氣-土壤間具有很高的相關系數(shù)。 建立中國精度為1/6o緯度×1/4o經(jīng)度的PCBs網(wǎng)格化使用清單,清單表明中國PCBs的使用主要集中在中部和東部人口密集的地區(qū)。在東經(jīng)96-130度,北緯20-50度區(qū)域內(nèi)使用量較大。PCBs使用量最大的地區(qū)包括:四川、湖南、廣東、河南、山東和江蘇,PCBs累計使用量為1000-1640噸。北京、天津、上海和重慶等地區(qū)使用總量不大,但具有較高的使用密度。 中國PCBs網(wǎng)格化使用清單數(shù)據(jù)與中國大氣和土壤中PCBs監(jiān)測數(shù)據(jù)都具有很強的相關性,利用該中國表層土壤與PCBs網(wǎng)格化使用清單的線性回歸方程,計算出中國表層土壤PCBs殘留清單。中國表層土壤PCBs殘留量較高的地區(qū)主要集中在人口密度大,工業(yè)化程度高,經(jīng)濟相對發(fā)達的中部和東部,如北京、河北、河南、江蘇、上海、四川、重慶和廣州等地區(qū)。省會或較大的城市人口密集,在清單上表現(xiàn)為具有較高土壤PCBs殘留量的點。中國表層土壤PCBs殘留清單的建立為我國PCBs的進一步的研究打下了堅實的基礎。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：X502
【圖文】：

解、光降解、化學分解等具有很強的抵抗能力，在自然條件下很難從一氯 PCBs 到十氯 PCBs，PCBs 在大氣中的半衰期處于 10 天~1.42]。二氯聯(lián)苯和六氯聯(lián)苯在土壤中的半衰期長達 40 年[43]。PCBs 降解性和持久性因氯化程度而變化，一~三氯 PCBs 的微生物降解四氯以上的 PCBs 降解較慢；含氯量高的 PCBs 水溶性極低，易于顆粒和沉積物上，不能夠進行生物降解[42]。PCBs 耐熱性極~1400℃的高溫下才能使它們完全分解；在大于 1200℃有足夠氧的，停留時間可達 2 秒[44]。PCBs 雖然在多年前就禁止使用，但由于期及不易降解的特點，在環(huán)境中能夠長期存在。）生物蓄積性PCBs 是低水溶性、高脂溶性物質(zhì)，能夠在脂肪組織中進行累積，“生物濃縮”效應，通過食物鏈的生物放大作用達到中毒濃度[17]。中 PCBs 的濃度是水體中濃度的 7000 多倍[45]，而水鳥體內(nèi)濃度可的 500~1000 萬倍[43]。人類處于食物鏈的最高級，PCBs 沿食物鏈作用可能使人類受到最高濃度 PCBs 的毒害[46]，見圖 1-2。

PCBs 能夠?qū)е律矬w內(nèi)分泌紊亂、生殖及免疫機發(fā)育紊亂以及癌癥等嚴重疾病[47]。其毒性具有潛在和穩(wěn)定性，通過皮膚、呼吸道、消化道進入肌體后不能分高脂溶性，可以在人體各部位的脂肪中富集。當人體，即可出現(xiàn)中毒癥狀[43]。有些 PCBs 雖本身無直接毒性的酶系統(tǒng)產(chǎn)生誘導作用而引起間接毒性；一些 PCBs（如作用生成毒性較高的 PCBs 同類物[49]，使得整個體系的增加。聯(lián)苯的環(huán)境過程具有持久性、長期殘留性、生物蓄積性、半揮發(fā)性和染源的揮發(fā)進入大氣并隨空氣流動，經(jīng)大氣沉降、地廢棄物的棄置進入土壤，使土壤成為PCBs等環(huán)境荷爾蒙是一種全球性的環(huán)境污染物，其在環(huán)境中的遷移路線見圖物的全球性長距離遷移是全世界十分關注的國際性課家簽署了控制POPs跨國遷移的聯(lián)合國經(jīng)濟委員會歐洲協(xié)

[53]。蚱蜢跳效應見圖1-4。圖1-4蚱蜢跳效應示意圖Figure 1-4 The grasshopper effect②全球蒸餾最早提出全球蒸餾（Global Distillation）這個概念的是Goldberg[54,55]，后來，Wania和Mackay[8,52]用“全球蒸餾”成功地解釋了POPs從熱溫帶地區(qū)向寒冷地區(qū)的遷移。從全球來看，由于溫度的差異，地球就像一個蒸餾裝置，在低、中緯度地區(qū)，由于溫度相對高，具有半揮發(fā)性的PCBs揮發(fā)速率大于沉積速率，使得它們不斷進入到大氣中，并隨著大氣運動不斷遷移，當溫度較低時，沉積速率大于揮發(fā)速率，PCBs最終在較冷的地區(qū)如極地地區(qū)積累下來。1.3.3 多氯聯(lián)苯的環(huán)境歸趨PCBs在自然環(huán)境條件下非常穩(wěn)定、不易分解，不與酸、堿、氧化劑等化學物質(zhì)反應

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 陳濤;王斯佳;馬慧;楊曉瑛;朱寶余;;表面活性劑對土壤中多氯聯(lián)苯的洗脫研究[J];環(huán)境科學與技術;2012年09期

相關會議論文 前1條

1 王少銳;黎華壽;劉龍元;;溫度和微生物對土壤中2,2'-二氯聯(lián)苯轉(zhuǎn)化與揮發(fā)的影響[A];持久性有機污染物論壇2011暨第六屆持久性有機污染物全國學術研討會論文集[C];2011年

相關碩士學位論文 前2條

1 侯振靈;預氧化—混凝—沉淀對銅綠微囊藻與SOC復合污染的去除[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

2 梁寶翠;陜西省POPs污染綜合防治對策研究[D];西北大學;2012年

本文編號：2795445