天津市表層土和大氣中多氯聯(lián)苯的污染特征研究.pdf

1、多氯聯(lián)苯(PCBs)屬于半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOCs)，具有持久性和生物蓄積性，危害人體健康。表層土是PCBs的一個(gè)重要的儲(chǔ)蓄庫(kù)和監(jiān)測(cè)介質(zhì)，同時(shí)也是一個(gè)PCBs的揮發(fā)源，對(duì)PCBs在全球的重新分配和食物鏈中的轉(zhuǎn)移起著關(guān)鍵的作用。大氣則是多氯聯(lián)苯重要的遠(yuǎn)距離遷移的途徑。PCBs的氣-粒分配對(duì)于大氣中PCBs的最終歸宿，如長(zhǎng)期遷移和去除機(jī)制具有重要的影響。因此對(duì)工業(yè)城市的表層土及大氣中PCBs的濃度，空間分布，異構(gòu)體分布，氣.粒分配等的研究對(duì)

2、我們掌握其現(xiàn)狀及制定控制對(duì)策，有效地貫徹斯德哥爾摩公約有著重要的意義。
　　 天津作為我國(guó)北方最大的港口城市和工業(yè)基地，很多工業(yè)如石油開(kāi)采，石油化工，金屬回收，垃圾焚燒發(fā)電，燃煤發(fā)電可能是PCBs的潛在污染源。目前對(duì)其表層土和大氣中PCBs的研究處于空白。
　　 天津地區(qū)表層土PCBs濃度為天津市表層土中的PCBs沒(méi)有呈現(xiàn)出“城市分布效應(yīng)”，而呈現(xiàn)出“源分布效應(yīng)”，濃度呈現(xiàn)出東-西逐漸降低的趨勢(shì)，而低分子量的PCB異構(gòu)體

3、(2～4氯聯(lián)苯)則逐漸增大。東、中、西部的PCBs濃度分別為12.65，4.80和3.32 ng/g。東部沿海地區(qū)的石油化工及開(kāi)采、垃圾焚燒，發(fā)電廠及金屬回收行業(yè)是PCBs的重要污染源。特別指出的是類二噁英PCB異構(gòu)體的毒性當(dāng)量濃度也呈現(xiàn)出東.西降低的趨勢(shì)。
　　 天津地區(qū)不同功能區(qū)表層土中PCBs的濃度為石化基地>周邊農(nóng)村>市區(qū)>背景區(qū)域。背景區(qū)域的異構(gòu)體以3氯PCBs最高，5氯PCBs其次，而其他三個(gè)功能區(qū)都是5氯PCBs最

4、高，3氯PCBs其次。
　　 主成分分析表明周邊農(nóng)村和市區(qū)的PCBs主要來(lái)源于該地區(qū)PCBs商品的使用和生產(chǎn)，少量樣品來(lái)源于污染源的排放。石化基地表層土中PCBs在工業(yè)污染源的影響下，與PCBs產(chǎn)品不屬一類。背景區(qū)域PCBs全部與PCBs商品劃為一類。這些PCBs商品包括Aro1254、1242，KC300及中國(guó)的變壓器和電容器油。
　　 工業(yè)區(qū)大氣中PCBs的濃度(307.18 pg/m3)高于市區(qū)的濃度(265.04

5、pg/m3)。工業(yè)區(qū)和市區(qū)大氣中PCBs的濃度都呈現(xiàn)出了明顯的季節(jié)分布規(guī)律，夏季最高，冬季最低，雖然工業(yè)區(qū)的濃度與溫度相關(guān)性較弱(R=0.23)。市區(qū)和工業(yè)區(qū)類二噁英PCB異構(gòu)體的TEQ均值為14.483和23.652fg/m3。
　　 氣相PCBs占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)區(qū)和市區(qū)的大氣PCBs的比例分別為77.47％和84.46％。工業(yè)區(qū)顆粒PCBs比例高于市區(qū)，可能由于當(dāng)?shù)氐匿撹F等工業(yè)排放了大量的高PCBs的顆粒物所致。顆粒相和

6、氣相PCBs所占比例隨著溫度的上升而下降和上升。呈現(xiàn)出較強(qiáng)的季節(jié)性。市區(qū)和工業(yè)區(qū)顆粒PCBs的比例與溫度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系(R=-0.69和-0.79)，氣相PCBs的比例與溫度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系(R=0.78和0.63)。
　　 隨著氯原子個(gè)數(shù)的增多，PCB異構(gòu)體在顆粒相所占的比例越來(lái)越大。對(duì)于單個(gè)PCB異構(gòu)體，顆粒相所含的異構(gòu)體含有相當(dāng)比例的6～9氯的大分子量PCB異構(gòu)體，而氣相主要是2～5氯的低分子量PCB異構(gòu)體。
　　

7、Clausius-Clapeyron方程用來(lái)檢查氣相PCBs對(duì)溫度的依賴程度，市區(qū)和工業(yè)區(qū)大氣PCBs的C.C斜率為-5201和-3764，兩個(gè)斜率都較大，說(shuō)明大氣中PCBs很大程度上來(lái)源于當(dāng)?shù)匚廴驹吹呐欧拧ｋS著氯原子個(gè)數(shù)的增多，不同氯代PCB異構(gòu)體的C.C方程斜率都出現(xiàn)了增加的趨勢(shì)。由此計(jì)算的市區(qū)和工業(yè)區(qū)PCBs的表面蒸發(fā)焓分別為11.06～73.24和14.30～48.83 kJ mol-1。
　　 Junge-Pankow

8、模型對(duì)少量的異構(gòu)體在顆粒相比例進(jìn)行預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)對(duì)蒸汽壓PL0>10-3.85Pa的PCB異構(gòu)體而言，模型預(yù)測(cè)值比實(shí)測(cè)值偏低，而對(duì)于PL0<10-3.85Pa的PCB異構(gòu)體，模型預(yù)測(cè)值偏高。
　　 天津市區(qū)大氣PCBs的logKp-logPL0模型的斜率為-0.47，相關(guān)系數(shù)為R=0.66，偏離了氣-粒分配平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的斜率值-1。天津市區(qū)大氣全年P(guān)CBs的logKOA-logKp的斜率為0.48，相關(guān)系數(shù)為R=0.77。兩個(gè)模型都認(rèn)