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新型有机污染物的来源和污染特征分析

文献类型:学位论文

作者许杨
答辩日期2019-06
文献子类硕士
授予单位中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师刘国瑞
关键词环境持久性自由基( Epfrs 大气细颗粒物( Pm2.5 氯 代和 溴代多 环芳烃( Cl/br-pahs 分布特征 影响因素 environmentally Persistent Free Radicals (Epfrs), Atmospheric Fine Particulate Matter (Pm2.5), Chlorinated And Brominated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (Cl/br-pahs), Distribution Characteristics, Influencing Factors
学位名称理学硕士
学位专业环境科学
其他题名Source and Charateristics of Emerging Organic Pollutants
英文摘要

      研究大气细颗粒物 PM2.5 的 成分对深入了解大气污染所导致的的健康效应至关重要 。环境持久性自由基( environmentally persistent free radicals , EPFRs是一种可以在 PM2.5表面稳定存在的新型有机污染物,其可以随大气细颗粒物迁移,并可以随 PM2.5一起进入生物体内 并发生转化 ,造成毒性反应。 目前对PM2.5中 EPFRs的研究还非常少 课题组前期已发现重雾霾天气下 PM2.5中有高 浓度的 EPFRs,本研究 对实际环境条件下 PM2.5中 EPFRs的 时间 分布特征、存在状态以及与多种环境因素之间的关系 进行 了深入 探讨 。
      我们采集了北京市 2018年 3月至 12月的 PM2.5样品,并使用电子顺磁共振技术( electron paramagnetic resonance EPR)对 PM2.5中的 自由基信号进行了检测,以研究 EPFRs的 时间 分布特征。并结合统计学分析的方法,探索温度、湿度等气象因素和 SO2、 NO2等污染物与 EPFRs的关系。 最后 ,多环芳烃不仅是 工业源 EPFRs的重要前驱物 也是 EPFRs环境转化的可能产物 我们也 研究 工业源及周边大气中 氯 /溴 代多环芳烃( Chlorinated and brominated polycyclic aromatic hydrocarbons Cl/Br-PAHs)的排放特征。 取得 的主要 结果如下:
      1. 北京市大气细颗粒物中 EPFRs主要为碳中心周围有杂原子的半醌类自由基, EPFRs在 PM2.5上的 平均浓度为 5.8×1021spins/g,平均大气浓度为 6.30×1017spins/m3。其分布具有明显的季节差异,主要 表 现为秋冬季节浓度高,春夏季节浓度低的特点, 而且 EPFRs的浓度分布呈现 右 偏的正态分布,主要表现为供暖期结束前后的 3月至 5月,空气中 EPFRs的浓度较高。 为进一步了解 PM2.5中 EPFRs的暴露风险, 本文还估算了 PM2.5中 EPFRs,通过呼吸作用的 日均吸入暴露风险,主要表现为男性对 PM2.5上 EPFRs的日暴露吸入量相当于每天吸入了 24根香烟焦油 EPFRs;女性对 PM2.5上 EPFRs的日暴露吸入量相当于每天吸入了 28根香烟焦油 EPFRs。
      2. 多重线性回归模型及 Pearson相关性分析发现,在秋冬季节 PM2.5、 NO2、O3和 CO的浓度,以及风速、降水量、温度和湿度是影响 EPFRs大气浓度的主要影响因素。 主要表现为, PM2.5、 NO2、 O3和 CO的浓度是空气中 EPFRs浓度的正贡献因素,而风速、降水量、温度和湿度是空气中EPFRs浓度的负贡献因素。在春夏季节,高温度、高湿度、高降水量和高 O3浓度的条件下,空气中 EPFRs的浓度明显降低。另外,本研究发现,污染物之间的相互作用影响空气中 EPFRs的浓度。
      3. 典型 工业源 铁矿石烧结 、 再生铝冶炼和再生铅冶炼过程 烟道气 中 19种 Cl-PAHs和 19 种 Br-PAHs的 平均浓度 分别为 68.3-156.3 ng Nm-3和 2.9-13.5 ng Nm-3。 三种金属冶炼过程 周 边 环境空气中 Cl-PAHs的浓度范围为 7.0-554pg m-3 Br-PAHs的浓度 范围为 3.0-126pg m-3。 周围空气样品和烟道气体排放之间 Cl/Br-PAHs同 类 物特征比较表明,冶金过程 Cl/Br-PAHs的排放在一定程度上影响了周 边 环境 Cl/Br-PAHs的污染水平 。 环境空气样品中 Cl-PAHs和 Br-PAHs的毒性当量TEQ)浓度分别为 0.03-3.61pg TEQ m-3和 0.001-0.23pg TEQ m-3 与二恶英 类的 TEQs相当 表明 Cl/Br-PAHs的 工业排放和环境风险不可低估 。铁矿石烧结 、再生 铝冶炼 和再生铅冶炼 排放的 Cl/Br-PAHs的同 类 物特征 与废弃物焚烧过程 明显不同 ,可 用作环境中 Cl/Br-PAHs溯源 的依据 。

语种中文
页码119
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/42329]  
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
许杨. 新型有机污染物的来源和污染特征分析[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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