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HCHs和DDTs是环境中常见的有机污染物,对环境安全和人体健康形成威胁。大气颗粒物是其远距离传输的重要载体和人体暴露的主要来源。因此,在有机氯农药的区域背景调查和风险评价工作中,关于大气颗粒物中有机氯农药含量和分布研究有重要意义。
本研究于2002至2003年,在天津地区的不同区县采集了采暖期和非采暖期的PM10(飘尘)、TSP(总悬浮颗粒物)和降尘样品,利用气相色谱对颗粒物样品中HCH各异构体和DDT各代谢产物进行分析。采暖期PM10中HCHs体积浓度15.32±28.47ng/m3,DDTs2.36±1.39ng/m3;非采暖期HCHs为36.11±20.34ng/m3,DDTs5.59±13.74ng/m3。非采暖期浓度高于采暖期,这种现象可能是因为非采暖期的大风扬尘天气增加了大气中的颗粒物浓度。无论是采暖期还是在非采暖期,绝大多数样点HCHs集中在<3.3μm粒径范围内,而DDTs在各粒径段的质量浓度谱体现出4.7~5.8μm和<0.43μm范围对DDTs有较强富集能力。存在一定的空间差异,非采暖期与采暖期相比,空间差异显著。天津地区采暖期每人每天呼吸暴露的颗粒态HCHs为61.28ng,DDTs为9.46ng;非采暖期每人每天呼吸暴露的颗粒态HCHs为144.44ng,DDTs为22.35ng。
采暖期TSP优势污染物为α-HCH,非采暖期优势污染物为α-HCH和β-HCH。采暖期和非采暖期的主要污染物均为p,p-DDT,非采暖期p,p-DDT的优势更为明显。非采暖期β-HCH和p,p-DDT的比重增加可能是风沙气候增加了表土贡献的结果。同一样点采暖期TSP中的HCHs和DDTs浓度大多数都高于非采暖期。无论是采暖期还是非采暖期,TSP中HCHs和DDTs体积浓度的高值点总是出现在滨海区中的塘沽、汉沽,而其次是市中心区和近郊区。
采暖期降尘中α-HCH、p,p-DDE和p,p-DDT为主要污染物,而非采暖期为β-HCH、p,p-DDE和p,p-DDT,这可能也与地面扬尘的贡献有关。采暖期绝大多数样点降尘样品HCHs和DDTs的质量浓度高于非采暖期。无论是采暖期还是非采暖期,各个样点中HCHs和DDTs的空间分布较为一致。东南沿海地区浓度较高,市区附近次之,而西部和北部的远郊区县最低。HCHs沉降通量采暖期为214.091±389.486ng/m2/d,非采暖期为46.148±78.230ng/m2/d;DDTs沉降通量采暖期为96.997±182.987ng/m2/d,非采暖期为40.717±70.422ng/m2/d。绝大多数样点采暖期的沉降通量高于非采暖期。
几乎不同时期的所有样点HCHs和DDTs质量浓度大小排序为PM10>TSP>降尘,这充分的说明了富集程度与粒径的相关关系。研究区域内不同时期不同粒径范围的颗粒物中α-HCH/γ-HCH值在1.60-11.17之间,由此能够判断颗粒物中的HCHs来源为工业HCHs和林丹,以工业HCHs为主。p,p-DDT/p,p-DDE值均高于文献报道的五大湖区和北极地区,可见整个研究地区可能有新的DDTs输入。