电子垃圾拆解地持久性有毒污染物(PTS)污染现状及污染趋势研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:waich19870625
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电子垃圾中含有大量持久性有毒化学污染物(PTS),粗放的拆解方式对拆解地及周边区域环境造成了严重污染。本论文以浙江台州锋江街道电子垃圾拆解点为中心,通过系统采集环境样品,对拆解地及其周边环境中的重金属,PCBs,PBDEs及PCDD/Fs污染状况及污染趋势进行了研究。论文内容主要包括以下四部分:   首先,通过电子垃圾拆解地大米和水稻稻壳样品以及相应水稻田土样中重金属含量测定,评估了当地居民通过大米摄入各类重金属的健康风险。水稻土中的Cd,Cu和Hg几何平均浓度(GM)分别是国家土壤环境质量标准的最高容许浓度(MAC)的4.0,2.0和1.1倍。除As,Cd和Hg(P<0.05),水稻稻壳中重金属浓度一般高于大米,均存在显著性关系。但大米中Co浓度高于水稻稻壳。拆解区大米样品中Pb的GM达到0.691μg/g,是国家无公害食品标准所规定最高容许浓度的3.5倍。Cd的GM值接近于MAC。对摄入拆解区大米进行重金属暴露风险评估发现,该地区居民处于Pb和Cd的高风险暴露之下,每天仅摄入大米中的Pb就超过WHO所规定的最高容忍摄入量(TDI),而每天通过大米摄入的Cd也达到了TDI值的70%。   其次,以电子垃圾拆解地锋江街道为中心,按照放射性采样方式,系统采集了福寿螺样品及台州湾沿海的海产品,对样品中10种重金属进行了测定。电子垃圾拆解点福寿螺样品中重金属浓度较高,其中Cd,Cu和Pb是主要污染物,最高分别达到4.50,666和32.8 Ug/g。拆解区域下游重金属含量也相对较高。而部分对照点(非电子垃圾拆解区域)的福寿螺样品中也检测到较高含量重金属,如在电镀及金属制品业密集分布点附近福寿螺样品中Cu含量分别达到331和282 Ug/g。海产品中As含量显著高于福寿螺样品,并且温岭海域海产品中重金属含量相对高于其他海域。电子垃圾拆解区福寿螺中与环境金属污染特征类似,由于福寿螺分布广泛且易于采集,它对该区域的重金属污染水平具有一定的指示作用。   再次,继续对上述福寿螺及对应区域土壤样品中的PCBs,PBDEs及PCDD/Fs进行检测,从污染水平及特征两方面验证了福寿螺作为该地区PCBs,PBDEs及PCDD/Fs生物指示物的可行性,并对这几种POPs在台州的空间污染现状及迁移转化规律进行了探讨。结果表明,电子垃圾拆解活动已经造成了该地区较为严重的POPs污染,福寿螺中∑25PCBs显著高于土样中∑2sPCBs浓度,而∑I3PBDEs(BDE209除外)与土样中基本处于同一水平,PCDD/Fs则要略低于土壤样品。土样与福寿螺样品中污染物浓度与单体特征均存在显著的相关性(P<0.05),表明福寿螺可以较好地反映该地区这几类污染物的污染水平及特征。进一步研究表明,锋江街道及其周边电子垃圾拆解区域是该地区PCBs和PBDEs的源,样品中污染物浓度随着与锋江街道距离增加而降低。所有海产品中均能检测到PCBs和PBDEs,其中∑25PCBs在4.83和137.2 ng/g(干重)之间,∑I3PBDEs在0.29到10.4 ng/g(干重)之间,且台州湾海产品中PCBs要高于我国其他海域样品。距离锋江街道较远区域样品中污染浓度仍处于相对较高水平,表明这些污染物有可能通过大气传输等方式造成了周边区域的污染。   最后,通过对当地主要农作物水稻连续采样,研究了电子垃圾拆解地锋江街道2005-2009年PTS污染趋势。由于从2005年起,当地政府对电子垃圾拆解进行了严格的园区化管理,水稻稻壳中Y,25PCBs和∑13PBDEs分别从2005年的31.7 ng/g(干重)(GM)和2.07 ng/g(干重)下降到2009年的10.5 ng/g(干重)和0.723 ng/g(干重)。从2005年到2007年,PCDD/Fs也有较为明显的下降趋势,从181下降到24.6 pg/g(干重),但是水稻样品中重金属污染水平较为稳定,大米中Cd,Pb等污染依然严重,尤其是Pb,07年100%的大米样品均超过我国无公害食品所规定的标准(0.200μg/g),结果表明政府通过对电子垃圾拆解活动的综合治理,对POPs的污染控制具有一定成效,但对比结果也表明POPs与重金属在环境介质中的环境行为及消除速率不同,重金属污染在环境中更难消除。
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