多氯联苯和短链氯化石蜡在典型区域环境中的分布及迁移转化研究
持久性有机污染物(POPs)具有的高度稳定性、亲脂性和生物毒性对生态环境造成了极大的危害。在过去的几十年里，有关POPs的环境公害事件（如日本米糠油、台湾油症事件等）频繁发生，对人类健康和经济发展造成了巨大威胁，2001年通过的斯德哥尔摩公约正式翻开了国际社会联合削减控制POPs的新篇章。本论文以多氯联苯(PCBs)这一典型的POPs和新型POPs短链氯化石蜡(SCCPs)作为研究对象，初步开展了以下研究: 污水处理厂(WWTPs)汇集了居民生活污水和工业生产过程中排放的废水，污泥中包含有大量的有机质颗粒物，通常被认为是POPs的重要点源。首先，本工作研究了PCBs在北京市清河污水处理厂附近河边区域的分布及由生物主导的水-陆转移行为。稳定同位素分析表明多数无脊椎生物（除了蝴蝶、蚱蜢）的C13值在一个相对狭窄的范围内，这暗示它们有着相似的能量来源。在所采集的环境样品中，土壤中的无脊椎生物相较于植食性无脊椎生物有更高的浓度水平。尽管生物-土壤/沉积物富集因子(BSAFs)相对较低，我们发现PCBs在水生生物中具有较高的富集，其生物富集因子(BAFs)在71000-870000之间。水生昆虫如摇蚊在其生命周期中能将水体中的PCBs转移到陆地区域，∑PCBs年转移量估计在0.66-265ng·m-2·y-1。就PCB单体构成而言，河水、沉积物、芦苇、水生和植食性生物中PCB-11和PCB-28有着很高的比例，然而在摇蚊、蜻蜓及其他陆生生物中中等氯代的PCBs(PCB-138和PCB-153)为主要单体，表明该区域不同生物选择性地进行PCBs的累积和转移。 SCCPs是一类半挥发性有机物，由于其高产量，环境持久及长距离传输特性，近些年来受到环境科学领域工作者的广泛关注。然而，目前关于SCCPs在日常食品、植物中环境分布命运研究还很缺乏。 我们对SCCPs在海产品中的浓度分布与污染特征进行了研究。在大连市金石滩采集了20种海产品，使用GC/ECNI-LRMS技术对样品SCCPs的累积和分布特征进行研究。结果表明，∑SCCPs在鱼类、虾蟹和贝类中的干重浓度分别为100-3510、394-5440和77-8250ng·g-1。其中香螺样品中∑SCCPs含量最低，毛蚶样品中含量最高，其干重浓度值分别为77和8250ng·g-1。总体上看，海产品中SCCPs碳原子同族体以C10和C11为主，约占总量的61.1％，∑SCCPs含量越高的海产品倾向于累积更高比重的C12和C13。Cl7、Cl8和Cl6为主要的氯原子同族体，约占总量的87.6％。除了Cl5vsCl10同族体，样品中SCCPs各碳（氯）同族体之间均存在显著相关性，这表明它们可能有着相同的来源和相似的生物蓄积以及迁移转化过程。 大气是POPs长距离传输的主要载体之一，POPs在全球范围扩散，在植物等介质中交换平衡，会对全球生态系统造成一定的影响。我们于冬夏两季在北京城区采集松针松皮样品，对其SCCPs的季节性浓度差异与单体分布特征进行了系统研究。结果表明松针松皮脂肪归一化浓度在3.03-40.8μg·g-1(几何平均值为11.8μg·g-1)和5.79-37.5μg·g-1(平均值为16.9μg·g-1)，冬季C10-C13比例均衡，而夏季以C10和C11为主。进一步我们调查了SCCPs植物-大气分配行为，结果表明该区域松针主要通过动力学限制的大气沉降和颗粒结合沉降方式摄取大气中的SCCPs。
持久性有机污染物;多氯联苯;短链氯化石蜡;区域环境;迁移转化
山东大学
硕士
环境科学与工程
江桂斌;王宝盛
2014
中文
X783;X132
85
2014-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）