化工园区土壤和配对柏树叶中典型卤系阻燃剂研究

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阻燃剂(FRs)是一类具有良好防火性能的有机化合物,其释放到环境后会通过不同的暴露途径富集到人体中,从而带来“三致效应”、生殖毒性、神经与心血管毒性和DNA损伤等危害。了解污染物在环境中的分布特征是开展更深层次科学研究的基础。工业活动,尤其是阻燃剂生产活动,是阻燃剂在环境中的重要污染源之一。阻燃剂在土壤和配对植物叶片中的累积可能分别反映了长期和短期的污染状况,然而,目前相关的配对研究十分有限。本研究以国内最大的溴系阻燃剂(BFRs)生产基地内的两个工业园区为研究区域,以表层土壤和配对的柏树叶为研究对象,对其中的多溴联苯醚(PBDEs)及其替代品得克隆(DP)和十溴二苯乙烷(DBDPE)进行浓度分析,深入讨论了它们在环境介质中的组成、分布与来源,以及不同化合物污染在土壤和树叶之间的相关性。目标污染物在土壤和柏树叶样品中广泛检出,每类目标物的检出率均高于86.2%。总体上,土壤和柏树叶表现出不同的污染特征。土壤中,PBDEs(中位值:1.22×10~3 ng/g)的浓度最高,DBDPE(中位数:227 ng/g)次之;而在配对的柏树叶中,DBDPE(中位值:881 ng/g)的浓度最高,PBDEs(中位数:461 ng/g)次之。阻燃剂的产量与化学性质是造成这一结果的主要因素。此外,在园区层面,LG工业园土壤和叶片中的PBDEs和DBDPE污染均高于BH工业园(p<0.05),这与前者更高的PBDEs和DBDPE产量有关。阻燃剂生产厂和建材厂是园区PBDEs和DBDPE主要污染源,而城市日常活动中DP产品的使用与处置则是园区内DP的主要来源。在相关性研究中,发现目标污染物在土壤和柏树叶中的浓度普遍无显著相关性,仅有几种PBDE同系物在所有配对样品中呈现出显著正相关(p<0.05)。此外,叶片中大多数目标物的浓度为土壤中的1.06-50.7倍。这些结果表明,叶片中污染物的来源途径很可能不是“土-植交换”,而是大气交换和颗粒沉降。根据国内的阻燃剂生产现状,DBDPE正取代PBDEs,这导致了近年环境中DBDPE浓度升高,因污染物在大气中的迁移速率远高于土壤,以DBDPE为特征污染物的柏树叶揭示了这种短期内的污染变化趋势。该研究结果加深了科研工作者对工业园区阻燃剂污染特征、污染物的潜在分配和迁移规律的认识,同时也能为政府部门开展相关的环境监测、管理及修复工作提供重要的科学指导。
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