郑州市大气PM_(2.5)中多环芳烃的污染特征及健康风险评价

为探究郑州市大气细颗粒物PM_(2.5)中多环芳烃(PAHs)的污染特征,在2017年10月—2018年7月期间,选取典型月份采集四季PM_(2.5)样品进行分析。郑州市PM_(2.5)和PAHs的年均质量浓度分别为(93.0±54.6)μg/m~3和(26.3±21.0) ng/m~3,呈现冬季高、夏季低的季节变化趋势;冬季4环PAHs的占比高达41%,春、夏、秋3个季节的环数分布以5和6环比例最大;苯并[a]芘(BaP)和BaP毒性当量的年均质量浓度分别为2.3 ng/m~3和4.0 ng/m~3,四季的质量浓度均在较高水平。增量终生致癌风险评估结果表明,PAHs致癌风险值在0.13×10~(-6)～1.45×10~(-6)范围内,部分时间高于美国环境保护署规定的可接受风险水平,存在一定的健康风险。     

天津武清区PM_(2.5)与气态污染物SO_2及NO_2污染特征研究

利用2016年武清区大气污染物监测数据,研究了武清区PM_(2.5)及SO_2、NO_2等典型大气污染物浓度变化特征和相互关系。结果表明:2016年PM_(2.5)污染较严重,年均浓度分别为73μg·m~(-3),超标1.1倍。大气中SO_2年均值为25μg·m~(-3),NO_2年均值47μg·m~(-3)。冬季及春秋季节大气中存在明显的二次转化过程,大气中的SO_2和NO_2通过转化生成硝酸盐和硫酸盐,对PM_(2.5)浓度变化具有重要影响。     

苯并(a)芘对蚯蚓细胞色素P450和抗氧化酶影响

研究了苯并(a)芘(BaP)低剂量污染胁迫下对蚯蚓(Eiseniarfetida)体内细胞色素P450酶系和抗氧化酶系的影响.通过滤纸接触染毒法,按指数递增设计暴露质量浓度为10-6到10-2mg·mL-1,染毒时间48h,检测指标分别为蚯蚓细胞色素P450含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性.结果表明,在供试质量浓度范围内,蚯蚓体内P450含量和SOD活性与苯并(a)芘污染胁迫存在明显的响应关系,POD活性在BaP的最大暴露质量浓度下(10-2mg·mL-1)被显著诱导,而CAT活性对BaP暴露无明显的指示作用.这表明,BaP的代谢过程诱发了蚯蚓体内P450含量的增加,同时又抑制了SOD酶活性,从而使生物体对活性氧自由基的防御能力下降而更易受到毒害,这可能是BaP对生物体毒性作用的机制之一.     

Tween80作用下苯并(a)芘的微生物降解研究

以具有致癌、致畸和致突变作用的苯并(a)芘(BaP)为目标污染物,利用多环芳烃高效将解菌-芽孢杆菌,研究了非离子型表面活性剂吐温80(TW-80)对BaP的增溶及生物降解过程的影响。结果表明:(1)通过TW-80促溶,BaP在水中的溶解度提高近20倍;(2)在BaP降解的过程中,TW-80亦能作为碳源被芽孢杆菌利用,不产生二次污染;(3)当BaP浓度为10 mg/L,TW-80浓度为500 mg/L,共代谢底物-琥珀酸钠为50 mg/L时,BaP及TW-80的降解效果最好;并且初步揭示了TW-80改变BaP的生物可利用性而促进其降解的微生物机理。     

上海市淀山湖区域灰霾天大气颗粒物中碳组分的污染特征

采集了上海市淀山湖区域2015年3月至2016年2月灰霾天大气颗粒物中PM_(2.5)样品,重点分析了其中碳组分的污染特征。结果表明,PM_(2.5)年均质量浓度为(69.01±37.05)μg/m~3,数值与有机碳(OC)、元素碳(EC)和水溶性有机碳(WSOC)显著相关,相关性大小与灰霾程度有关。OC、EC的年均质量浓度分别为(4.46±3.41)μg/m~3和(2.15±1.31)μg/m~3,呈现冬季高、夏季低的趋势,两者显著相关,相关性大小同样与灰霾程度有关。WSOC的年均质量浓度为(2.07±1.40)μg/m~3,春季高于冬季,且灰霾天质量浓度大于非灰霾天相应值。碳组分对大气能见度的影响较大,需得到控制。     

上海PM2.5中碳、氮、硫元素的质量浓度及其季节分布特征

为更好地认识上海PM_(2.5)的化学组成特征,使用大流量采集器采集了上海典型地区不同季节的PM_(2.5)样品;利用元素分析仪、热/光碳分析仪、离子色谱仪、化学氧化-紫外分光光度法等多种形式分析了样品中含碳、氮、硫组份的质量浓度及组成;对不同方法的结果进行了比较,探讨了这些组份的季节分布特征及影响因素;建立了利用元素分析仪测定结果估算大气PM_(2.5)中含碳组份、含氮组份和含硫组份质量浓度的方法.研究结果表明,上海PM_(2.5)中总碳(total carbon,TC)的春、夏、秋、冬季平均质量浓度分别为14.26,10.44,11.89和24.35μg·m~(-3),氮元素的春、夏、秋、冬季平均质量浓度分别为8.72,3.07,5.07和17.09μg·m~(-3),而硫元素的春、夏、秋、冬季平均质量浓度分别为6.50,4.06,3.66和6.00μg·m~(-3).上海PM_(2.5)中的碳元素主要以有机碳和元素碳的形式存在,无机碳的贡献很小;绝大部分的含氮物质为水溶性含氮物质,且以无机氮为主;硫元素几乎全部以水溶性硫酸盐的形式存在.元素分析仪的测定结果可以有效地反映PM_(2.5)中含碳、氮、硫物质的质量浓度及组成特征.     

愈创木酚对卤煮牛肉中多环芳烃含量的影响

研究添加不同质量浓度的愈创木酚对卤煮牛肉中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)含量的影响。结果表明:添加愈创木酚可以显著降低卤煮牛肉中苯并[α]芘(benzo(a)pyrene, BaP)含量和PAH4、PAH12的总含量(p<0.05),且随着愈创木酚添加浓度的增加降低效果增强。在添加愈创木酚质量分数为0.05%时,BaP含量、PAH4和PAH12的总含量分别从空白对照组的2.11,19.74,355.76ng/g降低到1.30,10.49,29.49ng/g。伴随牛肉中BaP和PAHs含量的降低,牛肉中还原糖和肌酐含量明显增加,通过Pearson 相关性分析发现,卤煮牛肉中还原糖与BaP含量显著相关(p<0.05),肌酐与BaP、崫、苯并[b]荧蒽含量显著相关(p<0.01)。抗氧化性分析显示,愈创木酚具有良好DPPH自由基、羟基自由基和ABST⁺自由基清除能力。研究表明,愈创木酚能够有效抑制卤煮牛肉中多环芳烃的形成,可能与其抑制还原糖和肌酐等前体物的参与有关。     

西藏民居室内空气中多环芳烃及其对人体健康影响

采集了西藏农村室内可吸入颗粒物样品,测得美国EPA优先控制的多环芳烃的平均浓度(aρve)为538.41 ng/m3,86.3%的多环芳烃存在于0.43~2.1μm粒径颗粒物上.苯并[a]芘/苯并[gh i]艹北和芘/苯并[a]芘的比值与其他生物质燃烧的特征值有明显差异,可用于表征室内空气中多环芳烃的牛粪饼等生物质燃烧来源.利用肺沉积模型和WHO/ICRP公布的多环芳烃相对毒性值比较了不同燃料燃烧产生的多环芳烃对人体的致肺癌危险度和不同粒径颗粒物上多环芳烃在人体呼吸系统的沉积量.结果表明,西藏民居室内0.43~1.1μm粒径颗粒物上的多环芳烃在呼吸系统的沉积量中占了最大的比例.     

广州PM2.5中有机碳和元素碳的污染特征

于2015年6月～2016年5月对广州大气细粒子PM_(2.5)进行持续观察,分析了样品中有机碳(organic carbon,OC)和元素碳(elemental carbon,EC)的含量.结果表明:广州大气PM_(2.5)含量为(66.03±43.11)μg·m~(-3),OC含量为(8.19±5.01)μg·m~(-3),EC含量为(1.75±0.80)μg·m~(-3); OC,EC和总碳(total carbon,TC)占PM_(2.5)的比例分别为16.73%,3.85%和20.58%,表明广州细粒子的碳污染程度较为严重; PM_(2.5),OC和EC污染都呈现冬季春季夏季秋季的特征,与历史研究基本一致; OC,EC相关系数较高(R~2=0.929),表明二者来源较为相近,且PM_(2.5)中EC1占比例最高(45.41%),表明广州燃煤和机动车尾气是重要的污染源;二次有机碳(SOC)为(4.10±3.56)μg·m~(-3),占OC的比例为46.19%,表明广州二次有机碳的排放与形成是碳污染的重要因素.与历史数据相比,广州大气污染情况有所改善,碳气溶胶污染几乎达到历史最低值.     

沈阳地区相对湿度与PM2.5浓度对能见度的影响分析

通过对2014—2015年沈阳市大气细粒子质量浓度数据和气象资料进行统计处理,得到PM_(2.5)和相对湿度分别与能见度之间的相关性。结果表明:相对湿度(RH)和PM2.5浓度都对能见度呈显著负相关,相比于PM_(2.5)对大气能见度的影响,相对湿度和大气能见度的相关性较高,虽然PM_(10)对大气能见度也为负相关,但其影响极弱(R=-0.06);当RH≥80%的区间内,大气水平能见度随着相对湿度的逐渐上升而迅速降低,表明在此RH区间内,RH是影响大气能见度的主要因素;在RH80%的区间内,细粒子的质量浓度与大气能见度之间的相关性高于RH80%区间内的相关性,而且二者呈高度的幂指数对应关系。尤其是在相对湿度在70%~80%的区段内,二者的相关性明显比其他相对湿度区段强;最后当细粒子的质量浓度在小于60μg·m~(-3)的区间内,大气水平能见度随着细粒子质量浓度的降低而迅速增加,但当ρ(PM_(2.5))大于60μg·m~(-3)的区间内,细粒子的质量浓度对大气能见度改变并不显著。     

同步荧光法同时快速测定水中多环芳烃混合物

建立同时快速测定2,3-苯并芴、苯并[a]芘和苝3种多环芳烃的同步荧光法.选择波长差Δλ=26 nm,只需一次扫描,就可实现3个组分的同时鉴别和定量测定.2,3-苯并芴、苯并[a]芘和苝的线性范围分别为0.02～50 ng·mL-1、0.05～200 ng·mL-1和0.1～400 ng·mL-1,检出限分别为0.003 5ng·mL-1、0.002 1 ng·mL-1和0.006 0 ng·mL-1.该方法简单快速,灵敏度高,线性范围宽,用于各种实际水样的分析,获得很好的效果.     

武汉市典型区域总悬浮颗粒物中多环芳烃源解析及其健康风险评估

选择武汉市经济技术开发区(1#)和江岸区后湖(2#)两个典型区域,分析了大气总悬浮颗粒物(TSP)中16种多环芳烃(PAHs)的浓度特征,通过特征比值法进行了源解析,并以致癌、致突变等效浓度、终身致癌超额危险度和预期寿命损失三个不同层次的指标进行了健康风险评估。结果表明:两个监测点TSP中PAHs浓度均远高于环境质量标准,不同环数的PAHs分配比例均为5~6环4环2~3环;污染物源解析表明两个监测点的PAHs主要来源包括石油燃烧和机动车尾气排放,其中机动车排放偏重于柴油型。PAHs的健康风险评估结果表明两个监测点的PAHs总致癌等效浓度(TEQ)值和总致突变等效浓度(MEQ)值都较高,且PAHs终身致癌超额危险度均超出最大可接受范围,同时预期寿命损失成人高于儿童;进一步比较发现,1#监测点的Ba P平均浓度、TEQ、MEQ、终身致癌超额危险度以及预期寿命损失均高于2#监测点,且近几年武汉市大气颗粒物中PAHs污染水平呈上升趋势。     

多环芳烃对土壤环境影响的调查与思考

以新余钢铁城市为例,对其土壤中多环芳烃（PAHs）含量进行了定量分析,研究其分布特征,初步探讨其污染水平,并对土壤PAHs污染防治,减少对农作物污染提出了建议。对典型区域土壤中采集样品,对8种可能高致癌PAHs：苯并[a]蒽（4）、屈、苯并[b]荧蒽（4）、苯并[k]荧蒽（4）、苯并[a]芘（5）、二苯并[a,h]蒽（5）、苯并[gh i〗]苝（6）、茚并（1,2,3-cd）芘（5）,运用高压液相色普仪方法,进行分析测定,结果显示,样品土壤中8种PAHs总含量范围在32.3 ng.g-1-241 200 ng.g-1,平均含量80 447.4 ng.g-1。     

Simple Synchronous Fluorimetric Method for Determination of Benzo[a] pyrene in Airborne Particulates without a Pre-Separation Procedure

A sensitive analytical method, constant-energy synchronous fluorimetry, has been used to determine benzo[a]pyrene （BaP） selectively in airborne particulates （AP）. A constant-energy difference of 1 400 cm^-1 was selected for obtaining single spectral peak. The method could easily identify BaP in an 18-component polycylic aromatic hydrocarbons（PAHs） mixtures. Calibration plots in methanol solution and in sodium dodecylsulfate （SDS） micellar media show a good linearity （R〉0.999） in the BaP concentration range generally fotund in the environment. The method gives a detection limit of 0.40 nmol/L in SDS micellar medium and 1.34 nmol/L in methanol solution.     

卷烟烟气中多环芳烃的分析方法

通过二次柱层析纯化和富集卷烟烟气中多环芳烃,用气相色谱／质谱法进行多环芳烃的定性和定量分析。在卷烟烟气中检测了蒽、菲、荧蒽,芘,苯并[a]蒽、屈,苯并荧蒽,苯并[e]芘,苯并[a]芘等多环芳烃,其深浓度在8－319nm／支之间,多环芳烃咽收率在80％以上。在此基础上测定了3种不同焦油含量的卷烟 气中的多环芳径,发现卷烟烟气中多环芳烃含量与焦油含量有良好的相关性。     

浊漳南源与当地南沟排水渠交汇处水体中多环芳烃的分布及来源分析

采集了浊漳河南源与当地南沟排水渠交汇处前后不同位置的水样并分析了其中的多环芳烃。结果表明,水中PAHs总量为119.32ng/L～144.77ng/L,排水渠断面的浓度高于其他断面,水体中苯并（a）芘均值浓度超出地表水的国家标准。水中PAHs以3环、4环为主;比值分析和主成分分析的结果显示,生产煤焦油以及使用煤焦油为原料的化工企业是水体中的PAHs的主要污染来源,移动源和燃煤源亦有一定贡献。     

官厅水库水体多环芳烃残留特征及健康风险评价?

选用GC-MS分析官厅水库水体中16种多环芳烃(PAHs)的残留情况,并探讨该区域水体PAHs残留特征及其可能的健康风险.研究结果表明,12种PAHs均有不同程度的检出,PAHs总质量浓度为66.20~368.35ng·L-1,与国内其他地区相比,残留水平较低.利用健康风险评价模型对水体中PAHs所致健康风险的评价结果表明,水体中的PAHs的非致癌风险在5.84×10-13~4.90×10-12a-1之间,致癌风险低于2.89×10-9a-1,均低于国际辐射防护委员会推荐水平,目前研究区水体中PAHs类污染物对人体产生的健康风险处于较低水平.     

Spatial and Temporal Variability of PM_(2.5) Concentration in China

PM_(2.5) has become an increasing public concern recently because of its visibility reduction and severe health risks. For the whole year of 2013, hourly PM_(2.5) data of 496 monitoring sites scattered in 74 cities of China are collected to analyze temporal and spatial variability of PM_(2.5) concentration. Different temporal scales(seasonal variation, monthly variation and daily variation) and spatial scales(urban versus rural, typical areas and national scale) are discussed. Results show that PM_(2.5) concentration changes significantly in both long-term and short-term scales. An apparent bimodal pattern exists in daily variation of PM_(2.5) concentration and the daytime peak appears around 10:00 am while the lowest concentration appears around 16:00 pm. Spatial autocorrelation analysis and Ordinary Kriging are used to characterize spatial variability. Moran's I of PM_(2.5) concentration in three typical regions, the Beijing-Tianjin-Hebei region, the Yangtze River Delta region and the Pearl River Delta region, is 0.906, 0.693, 0.746, respectively, which indicates that PM_(2.5) is strong spatial correlated. Spatial distribution of annual PM_(2.5) concentration simulated by Ordinary Kriging shows that 7.94 million km2(83%) areas fail in meeting the requirement of China's National Ambient Air Quality Standards Level-2(35 mg/m3) and there are at least three concentrated highly polluted areas across the country.     

溶解性有机质对黑炭吸附和解吸苯并[a]芘的影响

通过静态吸附实验,研究了3种不同类型的溶解性有机质（L-苯丙氨酸、蛋白胨和柠檬酸）对苯并[a]芘（BaP）在黑炭表面吸附解吸的影响.结果表明,3种溶解性有机质的存在均会增加BaP在黑炭表面吸附的非线性程度.L苯丙氨酸和蛋白胨的存在均可以抑制BaP在黑炭表面的吸附,同时促进了BaP的解吸,这主要取决于L-苯丙氨酸和蛋白胨对BaP的增溶作用.但是由于BaP可以分配到黑炭表面吸附态的蛋白胨中,在相同添加浓度下,L-苯丙氨酸对BaP吸附的抑制作用更强.与L-苯丙氨酸和蛋白胨相反,柠檬酸的存在增加了BaP在黑炭表面的吸附并减小了吸附过程的可逆性,这主要是由于吸附在黑炭表面的柠檬酸对BaP的吸附作用.当柠檬酸的浓度从0 mg· L-1增加到50和100 mg·L-1时,BaP的吸附能力参数Kd值（在ce=100 μg·L-1下）分别从119 268 mL·g-1升高到134 877和180 639mL·g-1,解吸滞后指数H分别从0.44减小到0.41和0.39.本研究为预测多环芳烃在溶解性有机质污染的环境中的分布特征和最终归趋提供了理论依据.     

多环芳烃在上海近郊大气颗粒物(PM2.5和PM10)中的污染特征、来源及其健康风险评估

利用大流量主动采样器连续6 个月采集了上海近郊可吸入大气颗粒物( PM₁₀和PM_2.5), 利用气质联用技术分析了其中16 种优先控制的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs). 结果表明, 上海近郊大气颗粒物PM10 和PM_2.5 中∑PAHs 的质量浓度范围分别为5.25～136 和3.56～149 ng/m³, 平均值分别为36.9 和28.5 ng/m³. 通过特征比值法, 可推测该地区的大气颗粒物主要来源于煤炭燃烧及交通运输排放的尾气. 在16种PAHs 中, 具有强致癌效应的BaP 的质量浓度为0.6～16 ng/m³; ∑PAHs 的总毒性当量(toxic equivalent quantity, TEQ)分别为5.4和4.1 ng/m³. 根据所测大气颗粒物中BaP等效毒性当量的暴露浓度, 利用终生致癌风险(incremental lifetime cancer risk, ILCR) 模型, 分别对不同性别、不同年龄段人群的呼吸和皮肤接触暴露PAHs 造成的潜在健康风险进行了评估. 结果表明: ILCR 大小按年龄段排序为成人>儿童>青年; 按性别排序则为女性>男性. 所有年龄段的终生致癌风险皆略高于美国环保总局(United States Environmental rotection Agency, USEPA) 规定的可忽略阈值(10⁻⁶), 存在一定的人体健康风险, 因此需从源头对PAHs 以及可吸入颗粒物的排放浓度进行有效的控制, 以减少其对人体的潜在危害.