杭州市空气中PAHs的污染特征及源汇机制

杭州市空气中PAHs的污染特征及源汇机制

论文摘要

多环芳烃(PAHs)是一类环境中普遍存在并具有“三致”效应的持久性有机污染物,主要来自化石燃料等不完全燃烧。准确掌握空气中PAHs的浓度水平、污染特征及迁移可为有效控制其污染、保障人群健康提供科学依据。本文以杭州市为代表,研究了公共场所、居民室内空气中PAHs的浓度水平、形态和粒径分布及健康风险,探明了香烟烟雾、卫生球挥发、蜡烛烟雾、秸秆烟气等典型污染源PAHs的排放系数和成分谱图,讨论了不同功能区干、湿沉降中PAHs分布特征,估算了杭州市PAHs的干、湿沉降通量。论文取得了一些有价值的研究成果:1.探明了典型公共场所室内空气中PAHs的污染特征。春、夏季,商场、超市、车站、酒店、寺庙内15种PAHs总浓度为1.55-36.5μg/m3。PAHs主要以气态存在,占总浓度的98±1.4%;颗粒态PAHs主要富集在PM2.5上,占颗粒态浓度的71.3±10.1%,其次是PM2.5-10和PM>10部分,分别占颗粒态浓度的17.6±9.1%和11.1±5.8%。毒性当量浓度计算表明,公共场所内萘(NA)是对人体健康风险贡献最大的PAHs,平均占总风险量的62.4%;气态PAHs对人体健康风险的贡献平均占总风险量的79.3%,PM2.5、PM2.5-10、PM>10部分的健康风险贡献分别占总风险量的18.4%、1.4%、0.9%。2.探讨了居民室内空气中PAHs的浓度水平、来源及贡献。夏、冬季,居民室内16种PAHs的总浓度为0.425-36.2μg/m3,夏季PAHs浓度是冬季的1.5-14.6倍。不同房间内PAHs浓度大小:厨房>卧室>书房>客厅。抽烟家庭室内的PAHs平均总浓度是非抽烟家庭的2.3倍。在非抽烟家庭,卫生球挥发、烹调和未知因素(背景值)是室内PAHs的源,同时室内向室外输出部分PAHs,它们对室内PAHs总浓度的贡献分别为71.5±2.2%、32.8±21.4%、6.2±2.0%和-10.5±2.5%。3.探明了典型PAHs污染源的排放系数和成分图谱。12种香烟燃烧时16种PAHs平均生成量为6109 ng/cig。9种卫生球中NA的含量为nd-255μg/g,PHEN、AN、PY、AC、FLUOR检出率较高。5种蜡烛燃烧时PAHs生成量为101-141μg/kg。水稻秆和大豆秆焚烧时PAHs的生成量分别为14.4-16.1μg/g和4.57-10.7μg/g。NA是香烟烟雾、蜡烛烟雾和秸秆烟气中主要的PAHs,分别占总浓度的40.2%、76.0%、35.1%。上述3种污染源中3环PAHs所占总浓度的比例分别为35.3%、1 7.7%、46.5%。4.初步研究了湿沉降中PAHs的来源,并估算了杭州市区PAHs的干、湿沉降通量。相关性分析表明,雨雪中PAHs主要来自空气颗粒物。杭州市区PAHs的干沉降通量为233 kg/yr,湿沉降通量为462 kg/yr。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 环境空气中PAHs的研究进展
  • 1 生成机理
  • 2 污染状况
  • 2.1 室外空气
  • 2.2 室内空气
  • 2.3 空气中PAHs的粒径分布
  • 2.4 其它环境介质
  • 3 污染源解析
  • 3.1 定性和半定量解析法
  • 3.2 定量解析法
  • 3.3 污染源成分研究
  • 4 迁移及归宿
  • 4.1 干沉降
  • 4.2 湿沉降
  • 5 健康风险和环境质量标准
  • 6 小结
  • 7 研究思路及内容
  • 第二章 典型公共场所室内空气中PAHs浓度水平、形态分布及健康风险
  • 1 实验部分
  • 1.1 仪器和试剂
  • 1.2 样品采集
  • 1.3 样品前处理
  • 1.4 样品分析
  • 1.5 质量控制
  • 2 结果与讨论
  • 2.1 浓度水平
  • 2.2 形态分布
  • 2.3 污染来源
  • 2.4 健康风险初探
  • 3 小结
  • 第三章 居民室内空气中PAHs浓度水平、形态分布及源解析
  • 1 实验部分
  • 1.1 仪器和试剂
  • 1.2 样品采集
  • 1.3 样品前处理、分析和质量控制
  • 2 结果与讨论
  • 2.1 不同房间的浓度分布
  • 2.2 浓度的季节变化
  • 2.3 形态分布
  • 2.4 污染源解析
  • 2.5 呼吸摄入量和健康风险初探
  • 3 小结
  • 第四章 典型PAHs污染源排放系数及成分谱图
  • 1 实验部分
  • 1.1 样品采集、前处理及分析
  • 1.2 质量控制
  • 2 结果与讨论
  • 2.1 香烟烟雾
  • 2.2 卫生球
  • 2.3 蜡烛烟雾
  • 2.4 秸秆烟气
  • 2.5 典型PAHs污染源的成分谱图比较
  • 3 小结
  • 第五章 空气中PAHs的干、湿沉降
  • 1 实验部分
  • 1.1 采样点
  • 1.2 样品采集
  • 1.3 样品前处理
  • 1.4 样品分析
  • 1.5 质量控制
  • 2 结果与讨论
  • 2.1 降尘中PAHs的分布特征
  • 2.2 降雨中PAHs的分布特征及来源
  • 2.3 降雪中PAHs的分布特征及来源
  • 2.4 杭州市区PAHs的干、湿沉降通量
  • 3 小结
  • 第六章 研究结论、创新点及展望
  • 1 研究结论
  • 2 创新点
  • 3 展望
  • 参考文献
  • 攻读博士学位期间完成的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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