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青藏高原地区多环境介质中氯化石蜡的环境行为研究

文献类型:学位论文

作者吴静
答辩日期2019-06
文献子类博士
授予单位中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师江桂斌 ; 魏复盛 ; 王亚韡
关键词氯化石蜡、青藏高原、短链氯化 石蜡、中链氯化石蜡、长距离迁移 Chlorinated Paraffins, Tibetan Plateau, Short/medium Chain Chlorinated Paraffins, Long Range Transport
学位名称理学博士
学位专业环境科学
其他题名Environmental Behavior of C hlorinated Paraffins in M ulti environmental M atrices on the Tibetan Plateau of China
英文摘要

      氯化石蜡(CPs )是 一类复杂的多氯代正构烷烃衍生物, 作 为阻燃剂和增塑剂广泛应用于工业产品中 。 CPs 按照碳链长度可分短链氯化石蜡( SCCPs )、中链氯化石蜡( MCCPs )、和长 链氯化石蜡( LCCPs )。其中 SCCPs 因其 具有 持久性、高毒性、生物蓄积性和长距离迁移性在 2 017 年 被列入《斯德哥尔摩公约》附件 A ,要求缔约方逐渐消除其生产和使用。我国是 CPs 的生产和出口 大国,CPs 在生产和使用过程中主要 通过直接排放的方式进入到环境介质中,导致 CPs在环境中广泛存在且赋存量高,而 CPs 在环境中的长期暴露必然会对环境及人群健康产生不利影响。
      持久性有机污染物(POPs )的长距离迁移特性使得其能在全世界范围内传输,甚至到达高海拔和高纬度的偏远地区,进而影响全球生态环境系统。而目前对 CPs 在偏远 距离地区的研究十分匮乏。
      青藏高原由于其海拔高、地形气候复杂、植被多样性及覆盖率高等特点成为研究 POPs 长距离迁移的最佳场所之一。而研究表明, POPs 可经过大气长距离迁移,在 大气蒸馏与凝结 的 作用 下 产生 高山冷捕集效应而到达高海拔地区 。为了更全面地研究 和完善 CPs 在偏远高山地区的环境行为 与 环境数据,本论文针对CPs 在青藏高原地区多环境 介质中的污染现状和环境行为展开了一系列的 比较深入 的 研究。
      首先,本工作利用XAD 被动采样器技术,对藏东南色季拉山和拉萨地区大气环境中 SCCPs 的 长距离迁移行为开展了深入研究。 结果表明 SCCPs 在色季拉山与拉萨地区大气中的同族体分布与内陆地区大气中 SCCPs 的同族体分布 特征类似; 而在浓度水平方面,在色季拉山与拉萨地区 SCCPs 的大气浓度显著低于内陆地区 包括北京 市 与我国南部地区 等 ,但高于南极地区。 SCCPs 在色季拉山东坡与西坡的浓度水平均随海拔的升高而增加并呈现与海拔显著 的 正相关性,揭示了 SCCPs 在色季拉山具有 高山冷捕集 效应的 潜能。轨迹反演表明色季拉山东 坡与 西坡 均 受来自雅鲁藏布江水汽上推的影响,从而导致 SCCPs 在此处容易发生高山冷捕集效应。同时,本工作研究了 SCCPs 在同一采样 点 林内与林外的浓度水平变化,结果表明森林内大气样品中 SCCPs 浓度低于森林外,在一定程度上证明了 SCCPs 在色季拉山存在森林过滤效应。
      为了进一步探究MCCPs 与 SCCPs 在此高海拔地区 环境行为的相似与差异,本工作 又针对藏东南色季拉山和拉萨地区大气环境中的 MCCPs 展开了研究。结果表明 MCCPs 在色季拉山与拉萨地区大气中的同族体分布与中国南部地区大气中 MCCPs 的同族体分布 特征 类似。 而在浓度水平方面, MCCPs 在色季拉山与拉萨地区的大气浓度显著低于中国南部地区已检测的 MCCPs 大气浓度,但高于南极地区。在环境行为方面, MCCPs 与 SCCPs 类似,在东坡与西坡的浓度水平均随海拔的升高而增加且呈 显著正相关,由此揭示了 MCCPs 在色季拉山同样存在高山冷捕集效应 的潜能 。另外, MCCPs 在同一采样点 森林内与森林外的浓度结果显示 MCCPs 在色季拉山存在与 SCCPs 类似的森林过滤效应。
      最后,本工作进一步 探究 了 CPs 在青藏高原更大范围内多 环境 介质中的污染特征与环境行为。 在 2 010 年至 2 016 年期间,本工作 采集了包括阿里、林芝、纳木错与色季拉山内的土壤、树皮、松针、松萝与苔藓样品,对其中 SCCPs 与MCCPs 的污染水平与环境行为进行了分析。结果表明 CPs 在多 环境 介质中的浓度水平均小于内陆地区已检出 同介质中的浓度水平,与南极地区相同介质中的CPs 浓度水平相似。在环境行为方面, CPs 在多 环境 介质中的浓度水平均随海拔的升高而增加且 两者 呈 显著正相关(海拔分布从 1983 到 5147 米),呈现出显著的高 山冷捕集效应。进一步分析发现,多 环境 介质中的总有机碳与脂肪含量同样与 海拔呈 显著相关关系,表明 CPs 在多 环境介质中 高山冷捕集效应 的发生 与总有机碳及 脂肪含量密切相关。

语种中文
页码129
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/42316]  
专题生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
吴静. 青藏高原地区多环境介质中氯化石蜡的环境行为研究[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2019.

入库方式: OAI收割

来源:生态环境研究中心

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