论文部分内容阅读
全（多）氟烷基化合物（per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs）是一类人工合成的,在环境中有着很强持久性的污染物,具有相对较高的溶解性和极性。中国南海北部与中国最发达的地区之一—珠江三角洲相邻,但是目前尚未有关于PFASs在中国南海近海地区垂直分布的报道,同时,关于新型PFASs在中国南海的报道尚是空白。PFASs被广泛地作为表面活性剂应用于滑雪蜡中,北京将于2022年举办冬季奥林匹克运动会,随着冬奥会的临近,我国北方滑雪的规模不断扩大。然而,目前关于我国滑雪场周边地区PFASs的环境行为尚未有报道。森林对多氯联苯,多环芳烃等传统非极性持久性有机污染物的过滤效应已被广为接受,并得到实验的证实,但关于森林对PFASs分布的影响还尚未有报道。三北防护林工程覆盖了我国42.7%的国土面积,目前关于三北防护林对PFASs等新型污染物的影响作用尚未有报道。为填补以上研究空白,本研究进行了以下的工作:1.在我国南海近海海域采集了表层海水,底层海水,表层沉积物样品。2.在我国张家口崇礼县,沈阳沈北新区的6个滑雪场周边每两个月采集大气和松针样品。并于冬季采集了雪、土壤和滑雪蜡样品。除滑雪场采样点外,同时设置了城市采样点和背景点进行对比。3.在我国张家口张北县及沈阳彰武县的杨树林、松树林的林内外每两个月采集大气和树叶样品。同时采集了林内外的土壤样品。通过对样品中27种目标PFASs浓度组成进行测定,分析数据并与相关文献进行了对比与讨论,得出的主要结论如下:（1）PFASs在中国南海近海表层海水、底层海水和沉积物中的浓度分别为19.0-18.9×103 pg/L、38.0-779 pg/L和7.50-84.2 pg/g干重。首次在中国南海的海水及沉积物中检出6:2氯代多氟醚磺酸盐（chlorine-polyfluorinated ether sulfonate,Cl-PFESA）等新型PFASs替代物。海水中主要污染物为全氟丁烷羧酸（perfluorobutanoic acid,PFBA）,沉积物中主要污染物为全氟辛烷磺酸（perfluorooctane sulfonic acid,PFOS）。海水的不充分混合使得表层海水中PFASs的浓度显著高于底层海水。河流的汇入与洋流运动对海水中PFASs的空间分布有很大影响。高浓度PFASs出现在磨刀门、崖门等河口附近,且随着离岸距离增加呈下降趋势,伶仃洋西部区域PFASs浓度低于东部。初步环境风险评价结果表明,中国南海近海地区的PFOS对水生和底栖生物具有中等风险,而其它PFASs不会对水生和底栖生物产生影响。（2）滑雪场周边大气中离子型及中性PFASs的浓度范围分别为1.12-34.0pg/m3和170-437 pg/m3。滑雪场周边大气中PFASs低于城市点,高于背景点。全氟辛烷羧酸（perfluorooctanoic acid,PFOA）和8:2氟调醇（fluorotelomer alcohol,FTOH）为主要PFASs,长链PFASs广泛检出。松针中离子型PFASs浓度范围为283-3.34×103 pg/g干重,中性PFASs仅有8:2 FTOH检出,浓度平均值为982 pg/g干重。滑雪旺季期间（11月至次年3月）滑雪场周边大气中PFOA和长链PFASs（C>10）浓度高于淡季（3月至11月）,说明滑雪活动对周边环境造成了PFASs的释放。松针中离子型PFASs的浓度随季节变化相对较少,呈现相对稳定性。受滑雪活动和温度的影响,8:2 FTOH浓度随季节变化较为明显,滑雪旺季高,淡季低。对于绝大多数PFASs而言,富集系数（accumulation factor,AF）大于1,表明造成了生物富集性。相较于沈阳,张家口地区冬季期间滑雪活动释放的PFASs贡献率更高,雪中的PFASs为土壤中PFASs的主要来源之一。（3）防护林大气中离子型PFASs浓度范围为1.12-17.1 pg/m3,中性PFASs的浓度范围为17.5-112 pg/m3。PFBA,8:2 FTOH为主要污染物,中性PFASs的浓度要高于离子型PFASs,沈阳段防护林大气中PFASs的浓度要高于张家口。整体上看,林外与林内大气中PFASs浓度的比值QOI都大于1,说明防护林对PFASs起到了一定的去除作用。杨树林冬夏QOI接近,松树林冬季的QOI要高于夏季。冬季温度低,中性PFASs更多容易分配到松针上,造成了冬季松树林对中性PFASs去除能力的增强。杨树叶中PFASs浓度范围为101至887 pg/g干重。且其浓度随着生长周期升高,松针中离子型PFASs浓度范围为686至933 pg/g干重,松针中PFASs浓度随季节变化较小,原因是离子型PFASs的稳定性较强,挥发性较差。沈阳与张家口地区松针与杨树叶中PFASs浓度接近,组成相似,PFBA和8:2 FTOH为主要污染物。防护林地区土壤中仅有离子型PFASs检出,PFBA,PFOA为主要污染物。防护林内土壤中PFASs平均浓度为125 pg/g干重,林外为504 pg/g干重,防护林对大气中PFASs的阻留作用使得林内土壤中PFASs的浓度低于林外。