哈爾濱市土壤與大氣中OCPs和BFRs分布特征及源匯分析.pdf

1、持久性有機(jī)污染物(Persistent Organic Pollutants,簡稱POPs)具有高毒性、持久性和生物累積性，其對人類健康和環(huán)境的影響已經(jīng)引起全球的廣泛關(guān)注。而城市作為人群聚居地區(qū)，大氣和土壤環(huán)境中POPs水平的高低直接會影響城市居民的健康。大氣是人體暴露于POPs污染的主要媒介，土壤是POPs類有機(jī)物在地表環(huán)境中的主要蓄積庫，所以研究城市大氣土壤環(huán)境中的POPs對于研究城市生態(tài)環(huán)境有非常重要的意義，而有機(jī)氯農(nóng)藥（Orga

2、nochlorine Pesticides, OCPs）和溴代阻燃劑(Brominated flame Retardants，BFRs)是典型POPs污染物。本研究選擇哈爾濱市為研究區(qū)域，以被禁止使用多年的OCPs和當(dāng)前正在廣泛使用的 BFRs為研究對象，探討其在城市大氣土壤環(huán)境中殘留水平，污染特征及遷移歸趨。
　　研究了城市及其周圍地區(qū)土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留現(xiàn)狀，研究結(jié)果表明土壤中六六六（HCH）濃度范圍136-51,760 p

3、g g-1 dw，均值為7,120 pg g-1 dw，滴滴涕（DDT）濃度范圍72-28,222 pg g-1 dw，均值為5,425 pg g-1 dw,六氯苯（HCB）濃度范圍64-3,942 pg g-1 dw，均值為1,039 pg g-1 dw。采用分子標(biāo)志示蹤的方法分析有機(jī)氯農(nóng)藥的來源，結(jié)果表明工業(yè)品HCH和林丹在當(dāng)?shù)匾呀?jīng)很長時間沒有新源輸入，該地區(qū)土壤HCH的殘留來自歷史上較低量的工業(yè)品HCH的使用，同時兼有通過長距離遷

4、移而來，在高緯度寒冷地區(qū)土壤冷凝下來。DDT和硫丹在當(dāng)?shù)赜猩倭渴褂没蛘邅碜蚤L距離的遷移，氯丹在土壤的殘留源自長距離遷移。主成分分析對OCPs的來源進(jìn)行分析得出了一致結(jié)論。
　　土壤中BFRs的含量中六溴環(huán)十二烷（HBCD）貢獻(xiàn)最大，其次是十溴聯(lián)苯醚（BDE-209），二者之和占全部目標(biāo)化合物的90％以上，表明六溴環(huán)十二烷和十溴聯(lián)苯醚工業(yè)品的在當(dāng)?shù)赜昧孔畲蟆３鞘蟹秶ㄊ薪级噤迓?lián)苯醚（PBDE）和非PBDEs濃度明顯高于農(nóng)業(yè)用地和環(huán)

5、境背景，進(jìn)一步反映了城市是BFRs的使用源，輕重組分發(fā)生城市分餾現(xiàn)象，并推斷出城市是 PBDE、HBCD的使用源。
　　研究大氣中OCPs的空間分布特征，結(jié)果表明含量最高的三種OCPs依次為HCB、α-HCH和 p,p'-DDT。大氣中 HCH總量在農(nóng)村最高，硫丹的總量在郊區(qū)最高，硫丹在郊區(qū)很可能是蔬菜用地有少量使用，HCB在城市含量最高，而且從城市到背景點的趨勢是依次降低，說明HCB在城市工業(yè)生產(chǎn)過程中使用或排放，DDT和氯丹在

6、城市、郊區(qū)和農(nóng)村測得的總量無明顯變化，DDT和氯丹在當(dāng)?shù)夭]有大量的使用，大氣中的含量還可能來自長距離的輸運(yùn)。
　　大氣中總量最高的BFRs依次為BDE209和HBCD，研究還發(fā)現(xiàn)人口密度影響大氣中 BFRs的含量，大學(xué)校園檢測到的濃度高于其他采樣點。輕重組份PBDE同系物受季節(jié)溫度的影響差異較大?？疾齑髿庵蠦FRs濃度與溫度的關(guān)系，結(jié)果表明氣相 PBDEs（不含209）的同系物濃度與溫度成正相關(guān)性，BDE209在顆粒相中與溫度呈

7、正相關(guān)，可以推測 PBDE（非 BDE209）從氣相凝結(jié)到顆粒相受溫度控制，而 BDE209從顆粒相揮發(fā)到氣相受溫度控制。低溴取代的PBDE在氣相濃度與顆粒相分配的比值與溫度的相關(guān)性高，但高溴類化合物的這種趨勢并不明顯。
　　大氣中OCPs濃度相對均一，而土壤中OCPs濃度變化較大，應(yīng)用逸度理論研究土-氣交換過程的分配行為，計算出土氣交換的HCH和HCB逸度商更趨近于0.5，即更趨近于達(dá)到土氣交換平衡，pp’-DDE和 pp’-D

8、DT也不排除接近平衡的可能性，其他有機(jī)氯農(nóng)藥如氯丹和硫丹土氣交換的逸度商遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.15，可以確定土氣交換以大氣沉降為主。PBDEs在大氣中逸度遠(yuǎn)高于土壤逸度，逸度商在10-2到10-5數(shù)量級遠(yuǎn)低于0.5的交換平衡時的值，說明大氣向土壤的干沉降是PBDEs的主要交換過程。
　　應(yīng)用多介質(zhì)逸度模型模擬哈爾濱地區(qū) p,p’-DDT在多介質(zhì)環(huán)境中的分布?xì)w趨，得出結(jié)論p,p’-DDT向土壤分配的趨勢最高，其次是向底泥，水和大氣分配。在各介