典型持久性有机污染物的城市分馏效应研究

城市分馏效应是指以城市为排放源，污染物由城市向农村及偏远地区迁移的过程。目前，国际上POPs的分馏效应研究仅局限在少数几个实验室，我国还没有这方面的系统性研究。本项目拟以典型POPs如多溴联苯醚、多氯联苯为对象，研究其在城市-农村地区的城市分馏效应。选择典型地区的城区和郊区，按照季节间隔以及昼夜时间间隔采集城市、农村及背景点大气，研究不同点位大气典型POPs季节和昼/夜的分布规律和污染特征；研究典型POPs物质由水体向陆地环境迁移的主要途径和规律，进一步对不同介质中典型POPs的污染分布及特征进行分析；通过建立多环境介质质量平衡模型，对典型POPs在城市-农村地区的污染进行源解析，估算典型POPs从城市到农村的排放速率及通量，深入了解典型POPs的城市分馏效应及向农村及偏远地区扩散的可能机理，为准确评估城市地区典型POPs的生态风险提供科学依据。

本项目主要针对半挥发性有机污染物如PCBs、SCCPs、HBCDs和一种新型有机污染物TBC开展了其在城市多种环境介质中的传输和分馏效应研究。对于大气样品，夏季气相中SCCPs的浓度要高于冬季，而颗粒物相却呈现相反的趋势。冬季来自于城市方向的风含有相对更高含量的高氯代化合物单体，表明SCCPs存在着城市分馏效应。具体的城市分馏机理还不甚明了。我们还对松针和树皮中的SCCPs进行了分析，夏季样品中低氯代的单体浓度要高于冬季，表明存在着SCCPs被吸收/吸附的温度效应。初步原因可能是松针和树皮可以同时富集气相和颗粒相中的SCCPs，而SCCPs的气固和气植物分配依赖于它们的蒸气压和Koa值。2010年和2011年北京城市郊区土壤中溴代阻燃剂HBCDs和TBC的研究结果证明，随着城市化的进程，其相应土壤中的浓度也呈现上升趋势。此外，污水处理厂出水中的PCBs可进入到受纳水体，从而造成二次污染。水体中低氯代的单体占主要成分，而陆地中高氯代的PCBs则为主要成分。以上的研究表明，存在于城市环境中的POPs源可通过大气、土壤、水体以及生物而传输到相对偏远地区。