中国、日本和韩国大气多溴联苯醚、多氯萘和短链氯化石蜡的被动采样对比研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangruiqiangkang
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持久性有机污染物(PersistentOrganicPoilutant,POPs)具有难降解和半挥发性,能在环境中长期存在,并通过大气等进行长距离迁移,造成全球性的污染。除传统的POPs外,多溴联苯醚(PBDEs)、多氯荼(PCNs)和短链氯化石蜡(SCCPs)亦具有典型的POPs特征,其中PBI)Es已于2009年列入《斯德哥尔摩公约》新增的优控POPs名单,而PCNs与SCCPs也被推荐列入为公约新POPs候选物质的审查名单。东北亚地区是三种目标化合物的主要生产或使用地区,但目前的相关研究程度还较低。  本文利用大气被动采样技术(PUF-PAS),对我国、日本和韩国三个国家共45个站位大气中的PBDEs、PCNs和SCCP进行了同步观测,初步软得了其含量水平、组成特征、空间分布和季节变化信息,并比较了三个国家间的差异,对可能的来源进行了探讨。论文工作的主要结果如下:  1、计算了基于主动校正的PBDEs、PCNs和SCCPs的PUF被动吸附速率,分别为1.8~2.8m3d-1、3.0~4.7m3d-1和4.2m3d-1,除SCCPs外,其他两种化合物的采样速率与前人基本相似。  2、采样期间东北亚大气PBDEs的浓度范围在2.57~84.7pgm-3之间,均值为13.8pgm-3,低于欧洲大气浓度,与全球其它地区处于相同水平;与2004年同一区域的结果相比,大气PBDEs含量的整体水平有所降低,尤以日本明显,韩国的大气PBDEs浓度有所增高。  三个国家中,我国大气PBDEs的浓度最高,以BDE-47和-154为优势单体,除广州、香港外,多数城市的PBDEs浓度季节变化不大;日本大气PBDEs的浓度最低,接近背景点的观测值,BDE-154为优势单体,其次为BDE-47和-99;韩国大气PBDEs的浓度高于日本而略低于中国,BDE-47为优势单体,其次为BDE-154和-99,首尔与晋州样品的秋季浓度明显大于春季,其余样品无显著季节变化。  高值主要分布在电子产业较发达或周围存在电子垃圾回收的城市,极有可能主要来自于工业多溴联苯醚的使用和残留挥发,部分则可能与十溴联苯醚在环境中的降解有关。  3.东北亚大气中PCNs浓度范围为2.71~96.4pgm-3,略高于全球范围内的观测结果、低于欧洲大气的含量。在组成上以四氯CNs为主。  三国中,我国大气PCNs含量最高,以三氯CNs为主,其次为四氯CNs;日本和韩国的大气含量相对较低,组成上以四氯、五氯化合物为主。空间分布上,高值主要出现在重工业发达和垃圾焚烧厂较多的地区。季节上,我国大气浓度无明显的季节差异,而日本和韩国大气整体上秋季浓度高于春季。  东北亚地区的大气PCNs主要受燃烧源影响,三国间存在差异:我国主要来自于冶金、焦化、氯碱等的重工业或城市垃圾焚烧:日本主要为城市垃圾焚烧;韩国主要来源于重工业。  4.东北亚大气SCCPs浓度在0.57~282ngm-3范围,含量水平在全球范围内较高。总体来看碳链以C11和C10为主,氯原子数以6Cl和5Cl为主。  我国大气SCCPs的含量同样是东北亚地区最高的,C10组分所占比例最高,其次为C11,其高值点多数位于东南沿海及重工业城市,普遍呈春低秋高的趋势;日本浓度在三个国家中最低,C11的质量分数高于C10;韩国大气浓度略高于日本,其组成和日本接近,这两个国家大气SCCPs无明显的空间与季节特征。  我们的同步观测数据表明,对于以上三类化合物,无论从其含量水平,还是同系物组成上,中国、韩国与日本三个国家间,均存在显著的差异。这无疑与这些化合物在三个国家的工业品组成及其使用历史、使用方式密切相关。同时,这些差异也为识别该区大气不同源区的POPs和示踪可能的跨境迁移,提供了可能。
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