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多氯萘(PCNs)和短链氯化石蜡(SCCP)及中链氯化石蜡(MCCP)均具有POPs的典型特征。随着SCCP等被推荐为《斯德哥尔摩公约》新POPs候选物质而接受审查,SCCP和MCCP等污染物逐渐成为POPs研究的热点。东江作为珠江三角洲重要的水源,关系广州、东莞、惠州和香港地区的生产、生活用水,是区域内重要的水源地。同时,东江流域位于低纬度地区,具有典型的亚热带季风气候,是研究低纬度地区季风气候区POPs环境地球化学行为的理想场所。本文以东江流域环境介质中的氯化石蜡和多氯萘为研究对象,考察其在东江流域大气、土壤以及大气沉降中的含量水平、分布规律以及季节变化,目的在于探宄氯化石蜡和多氯萘在东江流域含量分布的影响因素,初步分析其来源途径、来源信息以及影响因素,并利用逸度模型评估两类污染物在东江流域土壤-大气间的平衡状态和交换通量,为东江流域两类重要POPs污染物的防治提供理论基础。 建立在可靠的分析方法的基础上,本文对东江流域5种不同土地利用类型共90个土壤的PCNs及CPs(包括SCCP和MCCP)含量进行测定,结果显示:PCNs的含量为5.32-906pg·g-1,对应TEQ为2.76×10-7-1.41×10-4pg·g-1;SCCP和MCCP总浓度N.D-1770ng·g-1。土壤中污染物分布显示:由于来源不同,PCNs和CPs浓度分布规律有所不同,但总体上经济相对发达的东莞、广州地区含量较高:经济相对较弱的惠州、河源地区含量较低。不同土地利用类型对土壤中污染物的分布具有显著影响,其中菜地土污染物含量相对其他土壤较高,原生土含量相对较低。污染物在土壤剖面中的含量与土壤TOC有关,同时南方有机污染物在土壤中垂直迁移可能受到地下水水位影响。PCNs组成以3CNs为主,CPs组成MCCP高于SCCP。燃烧源有关PCNs的分析显示:东莞同时也是燃烧源PCNs的源区,而广州地区PCNs中燃烧源所占比重较低,说明广州PCNs更多的来自非燃烧源的释放。CPs来源分析显示:印染、纺织、机械加工等的点源排放可能是土壤污染的主要来源。 对20个采样点冬、夏两季大气被动样品的分析表明:添加效能参考物质(DCs)对校正采样点间环境影响具有显著作用。基于DCs与吸附曲线联合计算的采样速率:冬季0.2-1.6m3·d-1;夏季0.8-3.8m3·d-1。东江流域大气∑PCNs浓度7.6-785pg·m-3,对应TEQ3.40×104-8.30×10-2pg·m-3;SCCP浓度4.4-129ng·m-3,MCCP浓度0.6-361ng·m-3。污染物地域分布仍呈现广州、东莞高于惠州、河源的特点。组成上,3CNs是大气中主要的PCNs;SCCP含量高于MCCP,但一些点源污染区除外。季节对大气污染物浓度影响显著,∑PCNs及TEQ大气浓度冬季显著高于夏季,而CPs浓度恰好相反。燃烧源相关PCNs的分析说明东莞仍是燃烧源PCNs的源区,而广州地区PCNs中燃烧源所占比重较低。同时大气中与木材或煤燃烧有关的CN24显著高于其他组分,且冬季高于夏季,暗示东江流域大气中存在煤和木材燃烧源的输入。同时,除本地源显著影响外,冷空气南下时,东江流域冬季大气中低氯PCNs可能少部分来自我国北方取暖等燃烧过程所排放的PCNs的南迁。CPs迁移性较弱,高污染区主要受点源影响。 对11个采样点冬夏两季共4次沉降样品的分析显示:∑PCNs日沉降通量131-2000pg·m-2·d-1,对应TEQ0.02-0.75p·m-2·d-1;SCCP日沉降通量0.18-20.1μg·m-2·d-1,MCCP0.31-30.0μg·m-2·d-1。PCN、CPs沉降通量均以东莞最高,广州其次,惠州最低。沉降样品PCNs组成以3CNs为主,且大部分地区MCCP高于SCCP。沉降通量季节性差异显著,EPCNs沉降通量夏季高于冬季,而TEQ及CPs沉降通量则冬季高于夏季;同时同一季节内受降水量多少影响,沉降通量也不一致。沉降样品燃烧源PCNs的分析结果与大气一致,东莞仍是燃烧源PCNs的源区,广州PCNs中燃烧源所占比重较低。PCNs单体冬夏两季仍以PCN24含量最高,这也与大气结论一致,再次证明东江流域存在煤和木材燃烧源的输入。CPs的污染源仍以周边点源为主,且NW附近为SCCP污染源,SS附近存在MCCP污染源。粗略估算东江流域广东境内PCNs年沉降总量为8.46kg,TEQ年沉降总量为1.30g;SCCP&MCCP年沉降总量为109t。 利用逸度模型对低氯取代的PCNs在东江流域土壤-大气间的分配平衡进行评估,结果显示:逸度分数ff表明低分子量的PCNs(特别是3-4CNs)接近平衡或者向大气挥发。同时,ff值受季节影响显著,夏季显著高于冬季。3-5CNs扩散和净交换通量的方向随采样点及季节而变。基于逸度模型估算东江流域3-5CNs全年净交换量分别为-0.44、-15.2、-17.1kg(方向为沉降)。