全国POPs分布调查及典型流域表层沉积物PCDD/Fs、PCBs污染特征分析

论文摘要

持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）,是指具有高生物毒性、生物蓄积性和半挥发性,长距离迁移能力,在环境中持久存在,难以通过物理、化学或生物方法降解,对人类健康和环境造成严重危害的有机化学污染物质。探索痕量POPs在多种介质环境中的污染水平目前已经成为国内外研究的热点。为了全面了解我国POPs的残留情况,开展全国范围内环境介质中POPs污染调查,能够为环境管理提供决策原则上的辅助信息,具有实际的意义。本文共有两个实验部分,一是全国POPs调查部分,二是典型流域POPs污染特征分析部分。对于全国POPs调查部分；从全国范围来看,有机氯农药（DDTs和HCHs）类残留较高地区主要集中在山东、江苏、广东、福建、河北、天津、辽宁等历史上农业发展较早或以农工为主要支柱产业地区。由于农药的生产和使用历史,导致上述地区有机氯农药（DDTs和HCHs）大量残留于环境介质中。其污染状况大致体现为东部沿海地区>中部地区>西北地区。对于PCDD/Fs和PCBs的污染情况,浓度较高地区主要集中在北部沿海、东部沿海、南部沿海等沿海地区,该类地区则主要以焚烧、焦化、化工等工业为主,并且经济非常发达。上述产业均是PCDD/Fs和PCBs污染物质较为主要的产生源头。PCDD/Fs和PCBs总体体现为东高西低的大体趋势。因此我国的POPs污染状况和当地的经济的发展、农业、工业历史布局及产业结构都有着密切的关系。典型流域污染特征分析部分,不仅是对上述POPs全国调查的一个数据补充,也是进一步完善我国典型流域POPs污染状况分析研究。本次分析工作采用同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱联用（HRGC-HRMS）以及气相色谱-质谱联用（GC-LRMS）的分析方法研究了典型流域中二噁英（PCDD/Fs）、多氯联苯（PCBs）的污染水平和分布特征。在对长江、黄河中游地区表层沉积物中的PCDD/Fs和PCBs的研究结果显示：长江沉积物中PCDD/Fs和dl-PCBs浓度范围分别为6.26～84.85pg/g和2.69～36.3pg/g, TEQ范围分别为0.09-0.45pgWHO-TEQ/g和0.002～0.036pgWHO-TEQ/g;黄河沉积物中PCDD/Fs和dl-PCBs浓度范围分别为2.03～19.841pg/g和1.46～33.8pg/g, TEQ范围分别为0.083～0.553pgWHO-TEQ/g和0.001～0.043pgWHO-TEQ/go长江宜昌至荆州段、黄河洛阳至开封段地区,和下游的上海、江苏、广东等工业、经济发达城市相比,由于工业发展相对较晚,历史上业没有出现过大型的冶金、焦化、化工等类型工业工厂,因此对沉积物中PCDD/Fs和dl-PCBs影响并不太明显,残留量较小。可能同该地区的工业性质,措施以及POPs迁移转化性质等有关。可断定该地区不是我国重点监测和治理PCDD/Fs和PCBs的区域,同时也为我国POPs背景环境提供了数据支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第1章 文献综述
• 1.1 持久性有机污染物
• 1.1.1 历史概况
• 1.1.2 持久性有机污染物的特性
• 1.1.3 持久性有机污染物的来源和分类
• 1.1.4 持久性有机污染物的危害
• 1.1.5 持久性有机污染物的研究现状
• 1.2 多氯联苯、二恶英、有机氯农药概述
• 1.2.1 多氯联苯、二恶英、有机氯农药的结构和性质
• 1.2.2 有机氯农药、二恶英、多氯联苯的生产及使用情况
• 1.2.3 二恶英类物质的毒性当量
• 1.3 持久性有机污染物的环境存在
• 1.3.1 大气环境中的POPs
• 1.3.2 沉积物POPs
• 1.3.3 土壤POPs
• 1.3.4 水环境中的POPs
• 1.4 有机氯农药、多氯联苯和二恶英样品的采集及分析方法简介
• 1.4.1 样品的采集
• 1.4.2 样品提取
• 1.4.3 样品净化与分离
• 1.4.4 仪器分析与定量
• 1.5 研究区域的基本概况
• 1.6 课题的提出与研究内容
• 第2章 全国POPS污染调查分析
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 区域的划分
• 2.2.2 资料的搜集、管理
• 2.2.3 数据的整理
• 2.3 POPs污染数据的直观呈现——图集形式
• 2.3.1 全国范围表层沉积物、土壤、水体中OCPs（DDTs、HCHs）调查研究
• 2.3.2 全国范围表层沉积物、土壤、水体中PCBs、PCDD/Fs调查研究
• 2.4 结论
• 第3章 典型流域表层沉积物中PCDD/FS和DL-PCBS分布特征研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 3.2.2 物料的制备
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 样品采集与预处理
• 3.3.2 样品提取
• 3.3.3 净化和分离
• 3.3.4 仪器分析及标准曲线
• 3.3.5 质量控制与保证
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 长江和黄河地区沉积物中PCDD/Fs和dl-PCBs污染水平
• 3.4.2 PCDD/Fs和PCBs同系物分布特征
• 3.4.3 与其它河流或海域污染状况的比较
• 3.5 结论
• 第4章 总结与展望
• 4.1 全文总结
• 4.2 问题与展望
• 参考文献
• 致谢