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持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs)能够持久存在于环境中,并且能够随着食物链在动物和人体内不断积蓄,具有半挥发性和高毒性,目前受到全球范围的广泛关注。典型的氯代持久性有机物包括有机氯农药六六六(Hexachlorocyclohexanes,HCHs)、滴滴涕(Dichlorodiphenyltrichloroethanes,DDTs)和多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs),虽然已被禁用几十年,但由于它们在我国的历史产量和使用量十分巨大,至今仍能在各种环境介质中检出,并且持续地对生态系统和人体健康造成危害。因此,研究这类物质在环境中的残留、归趋等行为以及评价其对人体的健康风险是十分必要的。在本论文的研究中,我们采集了杭州市典型农业和工业区的土壤和大气样品,分析了其中HCHs、DDTs和PCBs的浓度,并针对具有手性的有机氯农药α-HCH、o,p’-DDD和o,p’-DDT进行了对映体分析,利用异构体和对映体选择性残留特征阐述了它们的来源及土气交换行为,解释了其在空间和季节上的差异,最后利用美国EPA健康风险评价模型对土壤和大气中的此类物质进行了暴露风险评估。本文得到的主要结果如下:(1)研究区域土壤中冬季∑HCHs的浓度大于夏季浓度,农业区浓度大于工业区浓度,具体浓度水平为:冬季农业区0.224-3.71(均值1.47)ng/g,冬季工业区0.228-1.61(均值0.555)ng/g,夏季农业区0.023-2.36(均值0.615)ng/g,夏季工业区0.037-1.58(均值0.301)ng/g;其中β-HCH在大部分土壤样品中占主导地位。与土壤中浓度时空特征相反,大气中夏季∑HCHs浓度大于冬季浓度,工业区浓度大于农业区浓度,具体浓度水平为:冬季农业区20.1-42.0(均值27.9)pg/m~3,冬季工业区26.8-77.1(均值42.7)pg/m~3,夏季农业区32.4-73.0(均值40.8)pg/m~3,夏季工业区9.04-62.2(均值45.6)pg/m~3;其中α-HCH在大部分大气样品中占主导地位。来源分析结果表明,研究区域土壤和大气中HCHs的残留主要来源于历史上工业六六六的使用。对于手性α-HCH,大部分土壤中(-)-α-HCH会优先降解,而大气中冬季(+)-α-HCH优先降解,夏季则(-)-α-HCH优先降解。逸度分数表明,目前研究区域HCHs处于从土壤向大气挥发的状态,土壤仍是大气中HCHs的二次来源,且冬季的农业区HCHs挥发趋势较强。对土壤和大气中HCHs通过多种途後暴露于人体产生的健康风险进行评估,HCHs对人体不具有非致癌风险,致癌风险也非常低。(2)研究区域土壤中冬季∑DDTs的浓度大于夏季浓度,农业区浓度大于工业区浓度,具体浓度水平为:冬季农业区0.721-1594(均值96.5)ng/g,冬季工业区0.608-79.8(均值12.3)ng/g,夏季农业区0.312-938(均值67.5)ng/g,夏季工业区0.572-125(均值12.1)ng/g;其中p,p’-DDE和p,p’-DDT在大多数土壤样品中占主导地位。与土壤中浓度时空特征相反,大气中ΣDDTs的浓度夏季大于冬季,没有显著的空间差异性,具体浓度水平为:冬季农业区37.1-363(均值52.1)pg/m~3,冬季工业区48.5-141(均值42.5)pg/m~3,夏季农业区90.7-325(均值137)pg/m~3,夏季工业区33.5-401(均值162)pg/m~3;其中p,p’-DDE在大部分大气样品中占主导地位。来源分析结果表明,大多数土壤中DDTs的残留来源于历史上工业DDTs的使用,少部分土壤可能受到三氯杀螨醇或DDTs再次使用导致的新来源的影响;而大气中大部分样品可能受到三氯杀蹒醇等新来源的影响。对于手性o,p’-DDD和o,p’-DDT,所有土壤和大气样品中的o,p’-DDT和o,p’-DDD都是非外消旋的。对于o,p’-DDT,土壤和大气中都是(+)-对映体会优先降解;对于o,p’-DDD,土壤中(+)-对映体会优先降解,大气中则是(-)-对映体会优先降解。逸度分数表明,部分样品中DDTs处于挥发状态,部分样品中DDTs处于平衡状态,其余样品中DDTs处于沉降状态。且冬季的农业区DDTs的逸度分数较高。对土壤和大气中DDTs通过多种途径暴露于人体产生的健康风险进行评估,DDTs对人体不具有非致癌风险,致癌风险非常低。(3)研究区域土壤中∑PCBs的浓度不具有显著空间差异性,冬季浓度大于夏季浓度,具体浓度水平为:冬季农业区68.6-1828(均值524)pg/g,冬季工业区104-1838(均值404)pg/g,夏季农业区47.4-1327(均值323)pg/g,夏季工业区25.2-804(均值307)pg/g;在大多数土壤样品中5Cl-和6Cl-PCBs占主导地位。大气中∑PCBs的浓度不具有显著空间差异性,冬季浓度大于夏季浓度,具体浓度水平为:冬季农业区224-480(均值345)pg/m~3,冬季工业区233-537(均值326)pg/m~3,夏季农业区135-553(均值353)pg/m~3,夏季工业区39.6-253(均值133)pg/m~3;在大多数大气样品中7Cl-PCBs占主导地位。来源分析结果表明,土壤中的PCBs来源于工业品Aroclor1254,而大气可能受到多种工业品Aroclor的混合污染。逸度分数表明,大部分釆样点PCBs处于平衡状态或从大气向土壤沉降,其逸度分数的大小与PCBs的分子量大小有关。冬季的逸度分数高于夏季,空间变化特征与PCBs的分子量大小有关。健康风险评价表明,个别土壤样品中PCBs对儿童表现出了非致癌风险,其余大部分土壤和大气样品中PCBs对人体不具有非致癌风险。一部分土壤和大气样品中PCBs会对人体产生低的致癌性风险,其余样品对人体产生非常低的致癌性风险。