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城市灰尘是一个来源复杂的各种污染物的混合体,是城市环境中各种污染物质的“源”和“汇”。城市灰尘对生态系统的破坏是隐蔽的、长期的,而城市灰尘中的颗粒物对人体的危害则是直接的,有时甚至是致命的。
邻苯二甲酸酯(Phthalate Esters,PAEs)是世界上广泛使用的人工合成有机化合物,广泛用于聚氯乙烯、聚丙烯、氯乙烯以及聚苯乙烯的生产。PAEs已广泛存在于土壤、底泥、水体、生物、空气及大气沉降物等环境样品中,已成为全球性最普遍的污染物之一。PAEs属环境激素类化合物,美国环保局和中国环境监测总站均将其列为优先控制污染物。
目前对城市灰尘中有害物质的研究主要以重金属、多环芳烃为主,鲜见有关城市灰尘中PAEs的分配特征的文献报道。了解城市道路灰尘中PAEs污染特征,探讨城市道路灰尘中PAEs浸出特性,对于城市PAEs多介质归趋以及对生态环境的影响,为城市环境污染控制与治理提供科学依据具有重要意义。
本论文以U.S.EPA8061系列方法为基础,在严格的质量保证/质量控制条件下,研究了广州城区不同功能区域道路灰尘中PAEs的分配特征及其浸出行为。
(1)广州市不同功能区域的道路灰尘中粒径>380μm、150-380μm、106-150μm、75-106μm以及<75μm的灰尘分别占灰尘总量的6.56%~25.6%、50.5%~63.7%、13.3%~29.7%、3.11%~8.97%和0.825%~8.11%。不同功能区域的道路灰尘粒径分布基本一致。
(2)道路灰尘中16种PAEs的总含量W∑PAEs为72.7-316μg.g-1,平均值为200μg.g-1;陈岗路、解放北路、烈士陵园、天河东垃圾转运站、大学园区、东风东路、岗顶16种PAEs的总含量W∑PAEs为200、316、181、151、214、72.7、266μg.g-1(干重),总有机碳含量WTOC分别为4.40%、7.78%、8.47%、4.41%、7.06%、3.99%.5.31%。PAEs的含量与TOC未能呈现良好的相关性(R2=0.0000002~0.1474),可能是由于不同功能区域的PAEs来源具有点源特征。
(3)16种PAEs中,DMP、DEP、DiBP、DnBP、DEEP、BBP、DBEP、DCHP、DEHP、DnNP及DnOP在所有道路灰尘样品中均有检出,含量范围分别为0.008~0.127μg.g-1.0.003~0.159μg.g-1.2.16~52.9μg.g-1、2.59~59.5μg.g-1、0.041~0.720μg.g-1.0.289~12.5μg.g-1、0.116~4.03μg.g-1.0.027~3.22μg.g-1、31.0~779μg.g-1、0.020~0.800μg.g-1、0.089~2.78μg.g-1;平均值分别为0.053μg.g-1、0.049μg.g-1.15.3μg.g-1.15.1μg.g-1.0.330μg.g-1、2.75μg.g-1、0.816μg.g-1、0.413μg.g-1、218μg.g-1、0.188μg.g-1、0.717μg.g-1。DiBP、DnBP、DEHP为主要PAEs污染物。
(4)道路灰尘中PAEs的含量与灰尘的粒径密切相关。在粒径>106μm的灰尘中,PAEs的含量随粒径的减小而增大;而<106μm的灰尘,除岗顶采样点PAEs含量最高点出现在最小的粒径75μm外,其余采样点的PAEs含量最高点分别出现在106-150μm和75-106μm。
(5)道路灰尘中16种PAEs的浸出总量为12.5~142μg.g-1,平均值为89.8μg.g-1,DMP、DEP、DiBP、DnBP、DMGP、DMPP、DEEP、DAP、DHP、BBP、HEHP、DBEP、DCHP、DEHP、DnNP及DnOP均有浸出,其浸出量分别为0.003~0.082μg.g-1、0.007~0.134μg.g-1、0.645~12.0μg.g-1、0.996~12.7μg.g-1、0.009~0.233μg.g-1、0.002~0.032μg.g-1、0.010~0.182μg.g-1、0.0002~0.008μg.g-1、0.002~0.059μg.g-1、0.009~0.231μg.g-1、0.001~0.014μg.g-1、0.009~0.223μg.g-1、0.0003~0.299μg.g-1、4.25~120μg.g-1、0.010~0.070μg.g-1、0.501~1.88μg.g-1。其中DiBP.DnBP、DEHP为主要浸出的PAES。
(6)一般地,浸出液中PAEs组分的质量浓度在浸出前期有个迅速增加的过程;PAEs的浸出量随温度的升高而有所增加;而pH值的改变对PAEs的浸出质量浓度影响不大。
(7)随着温度的升高,pH值的降低,WPAEs/WDOC值增加。PAEs的浸出量与DOC之间呈现良好的相关性(R2=0.472~0.812)。