北京市大气中多氯联苯的污染水平和分布特征

利用XAD树脂被动采样技术和同位素稀释高分辨气相色谱/高分辨质谱联用法(HRGC/HRMS)研究了2012年11月至2014年1月北京地区大气中多氯联苯(PCBs)的污染现状、区域分布特征及季节性变化规律.结果表明,北京大气中19种PCBs总浓度为8.42—45.2 pg·m-3(平均值23.1 pg·m-3),各采样点全年平均毒性当量范围为0.33—3.33 fg WHO-TEQ m-3(平均值1.85 fg WHO-TEQ m-3).PCB-11浓度范围为27.9—136pg·m-3,平均值为78.2 pg·m-3.大气中的PCBs以低氯代(2—5氯代)PCBs为主.季节变化规律呈现出夏/秋季节PCBs浓度高于冬/春季节的规律;区域分布特征呈现出人口密集的城区大于背景区、工业区大于城区的规律.     

福建省沿海独立岛屿(东山岛)大气颗粒物中多氯联苯的区域背景

为了研究海洋背景区域大气中多氯联苯(PCBs)的污染状况,于冬、春和夏季在福建省沿海岛屿东山岛连续采集大气颗粒物样品.结果显示,东山岛大气颗粒物中PCBs浓度范围为0.11—16.95 pg·m~(-3),平均值5.53±4.31 pg·m~(-3).通过对比其他区域发现,东山岛大气颗粒物中PCBs处于较低水平,其含量与海洋背景区域相当.PCBs浓度季节变化明显,表现为冬春季高而夏季低.冬季,PCBs以高氯取代化合物为主,而春、夏季以低氯取代化合物为主.气团来源的季节性变化、气象条件参数(如降雨量、温度、大气压、风速、相对湿度、水气压)是影响PCBs浓度变化的主要因素.东山岛大气颗粒物中PCBs的干沉降通量为1.34 ng·m~(-2)·d~(-1),冬春季沉降通量明显高于夏季,按照东山岛海域覆盖面积(36200 km~2)估算,每年PCBs以干沉降入海通量约为12.84 kg.     

多氯联苯中氯代二苯并二噁和氯代二苯并呋喃分析

采用GC/MS法对国产PCBs中的PCDDs和PCDFs进行了成分鉴定.样品溶于石油醚中,经两次氧化铝柱分离以消除干扰物质,然后用选择离子GC/MS法进行PCDDs和PCDFs的定性、定量分析.在PCB_5中检出了三至八氯取代的PCDFs,但在PCB_3中只发现了三至六氯取代的PCDFs.两种样品中都检出了剧毒的2,3,7,8-TCDD化合物.与国外产品相比,国产PCBs中不仅含有较高量的PCDFs还含有PCDDs.     

电子垃圾拆解区氯化石蜡和多氯联苯的分布特征——以广东清远龙塘镇为例

采用GC/MS法测定了广东清远龙塘镇电子垃圾拆解区电子垃圾、电子垃圾焚烧后残渣、当地池塘沉积物和对照区沉积物24种短链氯化石蜡(SCCPs)、24种中链氯化石蜡(MCCPs)和29种多氯联苯(PCBs)的浓度水平.结果显示,氯化石蜡(CPs)和PCBs大量存在于电子垃圾中.电子垃圾、残渣和池塘沉积物SCCPs和MCCPs浓度范围(干重)分别为1.6—46.8μg·g-1和7.3—215μg·g-1,PCBs的浓度范围(干重)为0.15—370.6μg·g-1,明显高于对照区,对周边造成了极大环境风险.SCCPs、MCCPs和PCBs均呈现低碳低氯同系物的相对含量在电子垃圾、电子垃圾焚烧残渣、拆解区池塘沉积物、对照区沉积物中依次递增的现象,表明CPs和PCBs在由电子垃圾向沉积物迁移过程中可能存在脱碳脱氯的降解过程.     

南四湖沉积物中二噁英类化合物的分布

用1 3C同位素内标法 ,高分辨率气相色谱 高分辨率质谱对南四湖表层沉积物中 1 7种含 2 3 7 8 氯代二苯并二英 /呋喃 (PCDD/Fs)及 1 2种共平面多氯联苯 (Co PCBs)的含量、同系物异构体的分布特征、沉积通量、毒性当量及来源进行了初步分析 ,并与山东近海 (日照、烟台、青岛 )的测定结果进行比较 .总Co PCBs含量分别为 5 4 4pg·g- 1 dw (南阳湖 )和 41 4pg·g- 1 dw (微山湖 ) .总PCDD/Fs含量分别为 1 0 6 7pg·g- 1 dw (南阳湖 )和1 47 0pg·g- 1 dw (微山湖 ) .两湖含 2 3 7 8 PCDD/Fs异构体对总毒性当量浓度的贡献基本相同 ,即以四—五氯代异构体为主 .PCDD/Fs含量次序为青岛 >日照 >南四湖 >烟台 .南四湖、日照、烟台近海沉积物中的PCDD/Fs对总TEQ (PCDD/F TEQ PCB TEQ)的贡献为68 8%— 93 0 % .南四湖与山东近海沉积物中PCDDs/PCDFs比值和OCDD %∑百分比表明 ,山东省PCDD/Fs的来源较为一致 ,相对恒定 .除河口处外 ,大气沉降应是南四湖及山东近海PCDD/Fs的主要来源 .     

北京市西三环地区大气中多氯联苯的污染特征和气粒分配

以北京市西三环地区北京工商大学作为采样点,在2017年3—5月共采集气相、颗粒相(PM_(2.5)、PM_(10)、TSP)样品54个,对样品中28种PCBs单体进行定性定量分析,研究大气中多氯联苯(PCBs)的污染特征、在不同粒径颗粒物(PM_(2.5)、PM_(10)、TSP)中的分布规律和气粒分配行为.结果表明,北京市西三环地区大气中PCBs总浓度为144—859 pg·m~(-3),在国内外处于中等水平.其中,气相样品中PCBs浓度为131—814 pg·m~(-3),平均浓度为495 pg·m~(-3),占大气中PCBs总浓度的94.95%;颗粒相样品中PCBs浓度为12.3—48.9 pg·m~(-3),平均浓度为26.3 pg·m~(-3),占大气中PCBs总浓度的5.05%.低氯代PCBs更多地分布在气相上,高氯代PCBs更多地分布在颗粒相上.对不同粒径颗粒物(≤2.5μm、2.5—10μm、10μm)中PCBs的分析表明,PCBs主要分布在≤2.5μm的颗粒物中.不同粒径颗粒物中所含PCBs同系物的组成比例接近,以三氯至七氯为主,占颗粒物中PCBs总含量的88%以上.用过冷饱和蒸气压P0L(Pa)和分配系数Kp来描述PCBs的气粒分配行为,lg Kp-lg P0L的斜率为-0.3653,说明北京西三环地区大气中PCBs的气粒分配未达到平衡状态,在气粒分配过程中以吸收机制为主.     

机动车限行期间大气颗粒物(TSP、PM10)中二(口恶)英(PCDD/Fs)的削减

为探讨不同交通状况下大气颗粒物中二■英(PCDD/Fs)的污染特征以及评估交通限行对大气颗粒物中二■英(PCDD/Fs)变化趋势的影响,在中国地质大学(北京)东门使用中流量采样器对大气颗粒物PM_(10)和TSP样品进行了连续同步采集,应用同位素稀释高分辨率气相色谱/高分辨率质谱(HRGC/HRMS)联用法和US EPA 1613B标准方法,检测分析了北京市交通限行期间以及交通限行前后等不同交通状况下大气颗粒物TSP和PM_(10)中17种2,3,7,8-氯取代PCDD/Fs浓度及其变化特征,结果显示,PCDD/Fs在TSP中的浓度和毒性当量(TEQ)分别是交通限行前2117 fg·m~(-3)(120.85 fg I-TEQ·m~(-3))、限行期间550 fg·m~(-3)(25.26 fg I-TEQ·m~(-3)),在PM_(10)中的浓度(毒性当量)分别是交通限行前2045 fg·m~(-3)(112.87 fg I-TEQ·m~(-3))、限行期间484 fg·m~(-3)(19.67 fg I-TEQ·m~(-3))、限行结束后1572 fg·m~(-3)(81.06 fg I-TEQ·m~(-3)). PCDDs浓度远低于PCDFs,体现了典型"热源"特征,除OCDF外,PCDDs和PCDF同族体浓度变化趋势表现为随着取代氯原子个数的增加而增大,PCDD/Fs主要附着在PM_(10)中,占TSP中总浓度的87%—97%,平均92%.交通限行期间PCDD/Fs污染水平明显降低,临时交通流控制措施是PCDD/Fs降低的主要因素.当前的研究结果力求为评价交通源对大气环境中PCDD/Fs的影响以及交通限行对PCDD/Fs的削减贡献提供支撑.     

上海市某工业区可吸入颗粒物(PM10)中多氯联苯的表征与分布特征

可吸入颗粒物(PM10)作为空气中一种重要的介质,对多氯联苯(PCBs)在环境中的迁移扩散起着重要作用.本文对上海市典型化工区大气PM10中的PCBs的污染水平、来源及其气象影响因素进行分析研究,为工业区环境中PCBs的迁移转化过程研究、生态风险评价和工业区综合整治提供基础和依据.     

不同水源灌溉的农田表层土壤中多氯联苯和多溴联苯醚的浓度分布特征

本工作主要关注北京郊区污水河、地下水及混合水源灌溉的3块农田的表层土壤中,26种多氯联苯(PCBs)和14种多溴联苯醚(PBDEs)的浓度分布特征,并对目标污染物各单体浓度之间的相关性进行了统计学分析.结果显示,所有供试表层土壤样品中共检出26种PCBs(∑26PCBs),浓度水平范围为130—1.93×103ng.kg-1干重.检出的PCBs种类包括12种共平面多氯联苯异构体(15.6—433 ng.kg-1干重),6种指示型多氯联苯异构体(50.7—452 ng.kg-1干重)和其它8种多氯联苯同系物(52.1—1.15×103ng.kg-1干重).同时还检出14种多溴联苯醚同系物(∑14PBDEs),浓度水平范围为1.81—14.4μg.kg-1干重,其中十溴联苯醚(BDE-209)为最主要的组分,约占总组分94%以上.污水河河水和地下水混合灌溉的农田中PCBs和PBDEs的浓度大于地下水灌溉农田中的含量.此外,在所有样品中发现高氯代的多氯联苯同系物(氯原子数≥4)浓度之间存在显著的相关性,可能与灌溉水源和土壤对高氯代联苯的强保留等因素有关.     

脱卤拟球菌(CBDB1)脱氯途径的构效关系

运用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平下对多氯二苯并-对-二噁英(PCDDs)、氯苯和氯苯酚等分子进行计算,找到了一个可指示脱卤拟球菌Dehalococcoides sp.CBDB1降解转化PCDDs、氯苯和氯苯酚等有机氯污染物的脱氯途径和中间产物的参数氯原子电荷QCl(n)·以QCl(n)作为理论探针可准确指示PCDDs、氯苯和氯苯酚被菌株CBDB1转化的主要脱氯中间产物,脱氯反应主要发生在含有最大QCl(n)的位置上.对于同一系列化合物,根据不同分子的最大QCl(n)数值,可判断该分子发生脱氯反应可能性的大小,QCl(n)过大或过小都不利于脱氯反应的进行.另外还可利用同一分子内不同氯原子间电荷大小的差异△QCl(n)推断存在第二种脱氯产物可能性的大小,△QCl(n)越小则同时存在两种脱氯中间产物的可能性越大.     

海口市售6种海洋贝类中多氯联苯(PCBs)含量及其潜在致癌风险评价

运用气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定海口市售6种贝类中7种指示性多氯联苯(PCBs)含量,评价其污染水平和致癌风险。结果表明,7种指示性PCBs在海口市售海洋贝类中的含量为17.51～47.43 ng·g-1(以干重计),平均含量为32.78 ng·g-1。贝类中指示性PCBs的组成以中、低氯代PCBs为主(三氯-PCBs、四氯-PCBs和五氯-PCBs),其中四氯-PCBs占总PCBs的38.49%。与我国其他相关研究相比,海口市售海洋贝类中PCBs的总含量处于中等水平。成人通过贝类摄入途径暴露指示性PCBs对消费者的5%、50%以及95%致癌风险均小于美国环保局(USEPA)推荐的可接受风险水平,表明海口市售海洋贝类中指示性PCBs对成人消费者的致癌风险处于可接受风险水平。     

兰州地区苯并(a)芘的环境多介质迁移和归趋模拟

利用Level Ⅲ逸度模型模拟计算了稳态假设下苯并(a)芘在兰州地区大气、水体、土壤和沉积物中的相间迁移通量、浓度分布.结果表明:大气的平流输入和化石燃料燃烧是该区域苯并(a)芘的主要来源,土壤是其最大的储库,占总残留量的99.6%;在大气、水体、土壤和沉积物中的浓度分别为1.61×10-10 mol·m-3、9.39×10-7 mol·m-3、7.13×10-4 mol·m-3和9.17×10-5mol·m-3,模型计算浓度与同期实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性,并通过灵敏度分析,确定了模型的关键参数.     

华南某垃圾焚烧厂排放PCBs和PCNs的固气分布、同系物分布及毒性当量特征

以华南某城市生活垃圾焚烧厂一期(WI-A)和二期(WI-B)为研究对象,采集了飞灰和烟气样品,通过GC/MS对其中PCBs和PCNs的全部单体进行了测定,分析了PCBs和PCNs的固气分布(飞灰和烟气中的总量比例)、同系物分布以及毒性当量特征.结果表明,WI-A和WI-B焚烧单位垃圾产生的PCBs和PCNs总量分别为0.397 mg·t-1(湿基)和0.363 mg·t-1(湿基).活性炭喷射量对PCBs的固气分布特征和去除率影响较大,对PCNs则不明显.PCBs同系物在烟气中以低氯取代单体为主,在飞灰中以高氯取代单体为主.PCNs同系物在烟气中以五氯单体为主,在飞灰中以四氯、五氯单体为主.WI-A和WI-B排放的烟气总TEQ分别为0.051 ng TEQ·Nm-3和0.096 ng TEQ·Nm-3,WI-A烟气Co-PCBs和Dl-PCNs对总TEQ的贡献率分别为3.2%和0.13%,WI-B烟气Co-PCBs和Dl-PCNs对总TEQ的贡献率分别为5.3%和0.34%,提示垃圾焚烧排放烟气中的Co-PCBs和Dl-PCNs的毒性同样值得关注.     

电子垃圾拆解场多环境介质 多氯联苯(PCBs)污染特征及风险评估

多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)是一组氯代烃类化合物,有较强的生物毒性效应。研究通过采集中国某典型电子垃圾拆解区手工拆解场和焚烧场不同环境介质(大气、土壤、饮用水、食物等)分析15种PCBs同系物的污染水平。利用主成分/因子分析方法分析不同拆解场PCBs的来源。根据世界卫生组织(WHO)推荐的毒性当量因子(TEFs)方法评价了两个拆解场环境介质中8种PCBs同系物的毒性。结果显示研究区大气、土壤、饮用水、农作物和农产品样品中PCBs同系物浓度均高于国际已有报道的同种介质中的PCBs污染水平,其中PCB-047和PCB-171污染最为严重。手工拆解场各介质PCBs同系物中PCB-047、PCB-171所占比例为2%~87%;焚烧场各介质PCBs同系物中PCB-047、PCB-171所占比例为2%~90%;来源分析表明除手工拆解场PCB-126和焚烧场PCB-114外,其余PCBs的来源具有相似性;毒性当量(TEQ)评价结果显示区内大气∑TEQ PCBs最高。环境介质中除红薯干外,∑TEQ PCBs均是焚烧场高于手工拆解场,且TEQ PCB-126和TEQ PCB-169的毒性当量最高。     

北部湾潮间带波纹巴非蛤体内石油烃和多氯联苯的分布及风险评价

2011年春季在北部湾沿岸潮间带布设9个站位,采集双壳类动物波纹巴非蛤(Paphia undulata)并测定其软组织中的石油烃(TPH)和多氯联苯(PCBs)含量,研究两种污染物的分布特征、评价其生物质量并对巴非蛤体内残留PCBs可能造成的人体健康风险进行评价.结果表明,各站位TPH和∑PCBs含量范围分别为56.76—199.49μg.g-1和14.19—52.71 ng.g-1(干质量(dw)),就PCBs的组成而言,高氯代PCBs(PCB153、PCB180、PCB194)为优势同族体,所占比重较大.污染指数计算结果显示,除北海西场海域外,各站位的巴非蛤均受到TPH的重度污染,港口区尤为严重;而所有站位的巴非蛤均未受到PCBs污染.健康风险评价结果显示,所有站位的巴非蛤体内PCBs的非致癌风险处于可接受水平(RQ<1),但是,大多数站位的致癌风险指数(0.83×10-6—3.53×10-6)高于可接受的致癌风险低值(1×10-6),而存在一定的潜在致癌风险.     

不同交通状况下大气颗粒物中多氯联苯的污染特征

采集了北京市北四环附近典型交通路口不同交通状况下大气颗粒物(TSP、PM_(10)、PM_(2.5))样品,利用高分辨率气相色谱/高分辨率质谱(HRGC/HRMS),按照US EPA 1668A方法,对19种多氯联苯(PCBs)浓度水平、组成特征和粒径分布规律进行了监测分析,并评估了交通控制对大气颗粒物中PCBs的影响.结果表明, PM_(2.5)、PM_(10)和TSP中19种PCBs的质量浓度和毒性当量(TEQ)变化范围分别为567—2481 fg·m~(-3)和0.33—1.42 fg WHO-TEQ·m~(-3)、875—2845 fg·m~(-3)和0.34—1.71 fg WHO-TEQ·m~(-3)、1118—3922 fg·m~(-3)和0.46—2.09 fg WHO-TEQ·m~(-3),北京市大气颗粒物中PCBs处于较低水平,且主要富集在PM_(2.5)上,占51%—87%;3个采样期PCBs单体组成模式没有明显不同,说明释放源和转化过程是相似的;对总浓度贡献最大的是PCB-209和PCB-28,两者的贡献率为52%—77%,而对总TEQ贡献最大的是PCB-126,占86%—92%(平均值89%),其次是PCB-169,占6%—11%(平均值8%);交通限行期间PCBs的污染水平明显低于限行前,约降低69%—77%(平均值72%),临时交通控制措施的实施对PCBs污染水平降低具有积极的影响.     

典型灌区稻田多氯联苯残留特征及生态风险评估

以南方典型小灌区的两块稻田为试验小区,采用GC-ECD对其田间水体和土壤中EPA优控14种多氯联苯（PCBs）进行了检测和定量分析。结果表明,14种PCBs同系物有不同程度检出,优势残留物主要以3氯和5氯取代PCBs为主,水和土壤占PCBs总量的88.24%、90.13%。水中∑PCBs质量浓度为24.09～310.34ng·L^-1,其中地表水均值为245.84ng·L^-1,地下水均值为96.46ng·L^-1;土壤中∑PCBs质量分数为10.01～54.63ng·g^-1,均值为33.92ng·g^-1。稻田地表水中的PCBs质量浓度远高于地下水,垂向迁移明显但速度较慢;稻田地表及地下水中PCBs质量浓度有随时间衰减的趋势,可能与水稻的生育周期有关;淹灌处理稻田PCBs质量分数高于节水灌溉。研究区毒性当量TEQ在2.65×10^-2～7.54×10^-2pg·g^-1之间,生态风险处于中等水平。地表及地下水均遭到污染,再加上PCBs具有生态累积效应,危害不容忽视。     

南四湖沉积物中二(口恶)英类化合物的分布

用13C同位素内标法,高分辨率气相色谱-高分辨率质谱对南四湖表层沉积物中17种含2,3,7,8-氯代二苯并二NB12E英/呋喃(PCDD/Fs)及12种共平面多氯联苯(Co-PCBs)的含量、同系物异构体的分布特征、沉积通量、毒性当量及来源进行了初步分析,并与山东近海(日照、烟台、青岛)的测定结果进行比较.总Co-PCBs含量分别为54.4pg·g-1dw(南阳湖)和41.4pg·g-1dw(微山湖).总PCDD/Fs含量分别为106.7pg·g-1 dw(南阳湖)和147.0pg·g-1 dw(微山湖).两湖含2,3,7,8-PCDD/Fs异构体对总毒性当量浓度的贡献基本相同,即以四-五氯代异构体为主.PCDD/Fs含量次序为青岛＞日照＞南四湖＞烟台.南四湖、日照、烟台近海沉积物中的PCDD/Fs对总TEQ(PCDD/F-TEQ+PCB-TEQ)的贡献为68.8%-93.0%.南四湖与山东近海沉积物中PCDDs/PCDFs比值和OCDD%∑百分比表明,山东省PCDD/Fs的来源较为一致,相对恒定.除河口处外,大气沉降应是南四湖及山东近海PCDD/Fs的主要来源.     

渤海湾南排河海域脉红螺中多氯联苯的污染特征

本文利用气相色谱-质谱/质谱测定了渤海湾南排河海域野生脉红螺肌肉组织中多氯联苯(PCBs)的含量,并对其污染特征进行讨论.结果表明:(1)肌肉中多氯联苯(∑PCBs)总浓度在8.40—10.06 ng.g-1(lw,以脂肪质量计)之间,其中PCB-114含量最高(0.74—1.06 ng.g-1(lw));(2)五氯联苯和六氯联苯为主要检出组分,占∑PCBs的43.7%—84.8%;(3)雌性脉红螺个体中PCBs的平均浓度略高于雄性及性畸变脉红螺中PCBs的平均浓度,分别为(10.06±0.89)ng.g-1(lw)、(8.40±0.63)ng.g-1(lw)和(8.51±0.67)ng.g-1(lw),但性别间无显著性差异.     

电子垃圾拆解区土壤中典型手性PCBs分布及对映体特征

龙塘镇位于广东省清远市,是国内最大的进口电子垃圾集中处理处置地之一.通过对龙塘镇土壤中7种手性PCBs对映体浓度和对映体百分数(enantiomer fractions,EF)值的测定,发现龙塘镇土壤样品除PCB45和PCB174外,其余5种手性PCBs在土壤中均有不同程度的检出.土壤中5种目标手性PCBs(PCB91、PCB95、PCB132、PCB136和PCB149)的总浓度为145.4—286.7 ng·g^-1,这与先前文献中测定清远市土壤中手性PCBs污染水平基本一致.5种同系物的含量排序为PCB95>PCB132>PCB136>PCB149>PCB91.在距离电子垃圾拆解区10km以外的区域也检测到手性PCBs,证实这些污染物已经迁移到周边地区.土壤中手性PCB91、PCB95、PCB132、PCB136和PCB149的EFs值分别为0.519±0.005、0.4443±0.006、0.427±0.003、0.379±0.016和0.494±0.008,其中PCB149具有双向选择性.在全部检出样品中26%的PCB91、78%的PCB95、100%的PCB132、86%的PCB136和53%的PCB149具有非外消旋特征,表明该地区土壤中手性对映体选择性降解的显著性.