典型区域土壤和底泥中多溴联苯醚的研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaobailove2009
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多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers,PBDEs)是一类添加型的溴代阻燃剂,广泛应用于电子、塑料、建材、家具和纺织品等领域。近年来,由于其环境持久性、长距离迁移性、生物富集性和毒理性等特性,PBDEs受到世界各国政府和科学家的广泛关注。目前,国内外针对PBDEs的研究大多集中在城市区、工业区以及电子垃圾拆解地,对于PBDEs生产区域的报道则比较少。作为世界上最主要的PBDEs生产和使用国,我国的生态环境也不可避免的面临着严重的PBDEs污染风险,尤其是PBDEs的集中生产区域和使用区域面临着比其他地区更大的PBDEs污染风险。本研究以我国两大溴代阻燃剂生产基地(山东潍坊和江苏省)和主要的溴代阻燃剂使用地(广东东莞)为研究区域,以土壤和底泥作为研究介质,调查PBDEs在这两种典型区域内的含量水平与分布特征,并探讨其污染来源。同时,还初步估算了PBDEs在研究区域内的污染负荷。主要研究结果如下:  (1)潍坊PBDEs生产厂家和周边地区土壤中PBDEs的平均含量分别为7949 ng/g和316.5 ng/g,高出对照区域3个数量级和2个数量级,表明潍坊PBDEs生产区域的土壤环境已经遭受到非常严重的PBDEs污染。BDE209是该区域土壤中最主要的PBDEs单体,其平均丰度高达89.8%。同系物组成分析显示,潍坊地区土壤中PBDEs的同系物组成与国内市场上十溴联苯醚技术产品(Deca-1)极为相似,表明该区域土壤中的PBDEs污染主要来自区内自主生产的Deca-BDEs工业品。同时,在该区域个别生产厂家附近的土壤中还发现了高含量的BDE28和BDE47,以及BDE183和BDE153,可能是由于这些厂家采用的生产工艺所致。  (2)江苏省既是PBDEs的集中生产区,同时又是PBDEs的广泛使用区,但其土壤中PBDEs的平均含量仅为6.67 ng/g,远远低于潍坊地区。PBDEs在江苏省不同区域的土壤中含量水平由低到高依次为宿迁<淮安<连云港<苏州<无锡。总体上,苏南地区土壤中PBDEs的含量要显著高于苏北地区(p<0.05)。BDE209也是本区域土壤中最主要的PBDEs单体,占PBDEs总量的89.8%,表明江苏地区PBDEs污染主要来自于Deca-BDEs工业品的生产和使用。江苏省土壤中PBDEs的同系物组成特征与国内外市场上不同的十溴联苯醚工业品均不太一致,可能是诸多Deca-BDEs工业品混合使用的结果。  (3)东莞工业生产地区土壤和底泥中PBDEs的含量分别为2.46-4066 ng/g和0.64-3243 ng/g,平均值分别为313 ng/g和540 ng/g。土壤和底泥的同系物组成都以BDE209的丰度最高,平均值分别为96.8%和98%,表明该地区土壤和底泥中PBDEs的污染均来自于当地大量集聚的电子信息产业所使用的十溴联苯醚工业品。东莞地区土壤和底泥中PBDEs含量与TOC含量具有较强的相关性(p<0.001),表明东莞地区土壤和底泥中的TOC含量对PBDEs的含量分布有较大的影响。  (4)对三个典型区域中PBDEs的污染状况进行对比可知,Deca-BDEs工业品是三个区域中生产和使用的最为广泛的PBDEs阻燃剂。生产规模、生产工艺和管理水平以及采样点布置的不同可能是导致江苏省土壤中PBDEs的含量水平低于同为PBDEs生产区域的潍坊和同为PBDEs使用区域的东莞的重要原因。潍坊、江苏和东莞土壤中PBDEs的总负荷分别为298 t、114t和23.6 t。生产区域土壤中PBDEs的高负荷量表明PBDEs生产活动已经成为该区域土壤环境中一个最重要的PBDEs污染源。东莞地区土壤中PBDEs负荷量较之前的报道有所增加,表明该区域土壤中PBDEs的污染程度有加重趋势。
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