论文部分内容阅读
六溴环十二烷(HBCDs)是世界第三大广泛使用的溴代阻燃剂(BFRs),作为添加型阻燃剂添加到挤塑聚苯乙烯板(EPS)和泡沫聚苯乙烯板(XPS)等建筑装潢材料中。已有的研究显示,HBCDs具有大气长距离迁移、生物富集、及潜在毒性等持久性有机污染物的特征,引起世界各国的广泛关注。目前正被联合国环保署列入“持久性有机污染物”考察清单,同时也是欧盟REACH法规首批“十分高度关注物质”。我国已在开展HBCDs的环境研究,但与多溴联苯醚的研究相比,相对较少,尤其是一些潜在的重污染区,缺乏系统研究,需要进一步开展上述区域的研究,为掌握我国HBCDs的总体污染状况和防控提供基础科学数据。 本论文以我国重要的工业城市东莞和HBCDs的重要生产使用地区-江苏省为研究靶区,探讨了研究区域中土壤(东莞包含沉积物)中HBCDs的污染水平、组成特征,并通过室内模拟探讨了光降解对HBCDs的影响。论文取得的主要成果如下: (1)东莞地区土壤样品中,∑HBCDs含量为0.08~24.66 ng/g dw,平均浓度1.96 ng/g dw;水库和河流沉积物样品∑HBCDs含量为0.01~24.55 ng/g dw,平均浓度3.36 ng/g dw。与技术品异构体组成相比,研究区域α-HBCD组成升高,γ-HBCD组成降低。尤其是玩具、家具厂家附进土壤中α-HBCD和γ-HBCD的组成与东莞其他地区(除垃圾填埋场外)呈统计性显著差异(P<0.01)。由于玩具和家具行业大量使用EPS,因此EPS在工业加工过程中的高温注塑(160-240℃C)可能是导致构型显著转化的主因。 (2)江苏地区HBCDs生产厂家附近土壤中ΣHBCDs整体含量为0.04~18.85ng/g dw,平均浓度1.83 ng/g dw。不同地区HBCDs中值由高到低排序为:宿迁>苏州>无锡>连云港≈淮安。浓度水平排序整体和当地化工原料生产产值呈正相关。与潍坊等HBCDs生产基地附近土壤相比,江苏地区总体污染水平低一个数量级以上,可能与江苏地区生产厂生产工艺及排放严格控制相关。相比技术品,江苏地区α-HBCD组成增加,γ-HBCD组成减少,表明HBCDs在环境中通过生物或非生物作用发生了构型转化。 (3)对比两个研究靶区土壤中HBCDs的异构体组成特征可发现,东莞地区的α-HBCD组成普遍高于江苏地区,γ-HBCD组成普遍低于江苏地区,可能与东莞地区HBCDs的工业加工过程相关,温度是导致构型转化的主因;与技术产品相比,研究区域土壤中HBCD的手性EF值均未发现明显偏移,说明HBCDs并未发生对映异构体的选择性转化,构型转化的主因可能是热暴露和光化学过程等非生物作用。 (4)室内紫外光光转化模拟实验显示,HBCDs总量随着光照时间的增加而降低,α-HBCD和β-HBCD的组成变化不明显,γ-HBCD组成随光照时间的增加,逐渐降低。同时,ζ-HBCD、δ-HBCD、θ-HBCD和η-HBCD组成增加,结合热光学转化结果,ζ-HBCD作为HBCDs可作为光降解特征指示物。