近年来,随着城市化进程的加快以及社会经济水平的提高,人口及其生产和生活活动的集中,交通及工业活动中产生了大量的持久、有毒的污染物,对生态环境造成了一定的危害。多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon,PAHs)是一类有毒的有机污染物,广泛存在于环境中,主要来源于人类的生活污染以及大部分的工业活动,由于其致癌、致畸、致突变的“三致效应”而受到了更多的关注。本文以我国北方高寒城市——哈尔滨市为例,对2014年冬季两场降雪中美国环保署优控的16种PAHs进行了研究,研究内容包括:对城市降雪中PAHs的含量特征研究;讨论PAHs含量在各功能区的空间分布特征;运用多种源解析方法分析了PAHs来源,并对PAHs造成的生态风险进行评价。主要结论如下:(1)在对哈尔滨市降雪中PAHs的污染状况研究中发现,16种PAHs在9个样本点中检出率100%,含量范围437.9-23167.3 ng·L-1,平均值为11549.5 ng·L-1,以3环和4环PAHs为主,占检出PAHS总含量的77.3%,单体中以菲(Phe)的含量最高。各功能区分布状况为:农村(17349.4 ng·L-1),商业交通混合区(16727.9 ng·L-1),工业区(11078.4 ng·L-1),市区公园(8426.6 ng·L-1),居民区(5390.7 ng·L-1)和郊区(437.9 ng·L-1),农村与商业交通混合区PAHs的浓度约为郊区的50倍,其中污染源和大气扩散条件是影响本次降雪中PAHs浓度呈现区域化差异的主要原因。(2)对哈尔滨市降雪中不同形态PAHs的研究中发现,颗粒相中PAHs浓度范围10670.0-351792.3 ng·L-1,平均浓度为61888.9 ng·L-1;溶解相中浓度范围153.8-1684.6 ng·L-1,平均浓度为4879.6 ng·L-1。两种形态中均以2-3环PAHs为主,分别占总量的97%和88%,单体中萘和苊烯含量较高。计算得到固液分配系数Kp范围1.21×10-5.85×102,与城市降雨中Kp值相比略低。在功能区分布上,差异性明显,其中交通商业混合区检测到的PAHs含量明显高于其它功能区,说明该功能区的污染较为严重。(3)在两场降雪中样本中PAHs相关性分析研究中发现,低分子量与高分子量PAHs的相关性较差,可能由于两种组分的来源不同;大部分单体PAHs与ΣPAHs有着较好的相关性。(4)运用特征化合物比值法,对两场降雪中PAHs的来源解析中发现,哈尔滨市降雪中PAHs可能来源于煤和生物质质的燃烧以及机动车尾气的排放。(5)进一步运用因子分析法与多元线性回归法,对PAHs来源定性和定量分析因子分析。在因子分析中,两场降雪都分析出煤、生物质的燃烧源以及交通排放源;同时,在溶解相中分析出了天然气燃烧源的存在,这可能与天然气用户数量增加以及天然气为能源的机动车辆增加有关。多元线性回归法得到的结果为第一场降雪中,煤和生物质燃烧源的贡献率为77.49%,交通排放源为22.51%;在第二场降雪颗粒相的研究中发现,两种源的贡献率44.51%和55.49%,与12月01日降雪研究结果相比,交通源的贡献率增多,降雪时间和样品采集的时间不同,可能会导致两种排放源的贡献率有所差异。因此,哈尔滨市降雪中PAHs主要来源于煤和生物质的燃烧以及交通尾气排放。(6)两场降雪中,Ba P的平均含量375.0 ng·L-1,在与其他城市和极地、冰川雪中检测到的Ba P含量对比中发现,美国圣保罗市的研究结果与本研究类似,可能由于两座城市中工业化集中;人类活动可能是造成城市中Ba P含量远高于极地和冰川中的原因。(7)运用苯并[a]芘(Ba P)毒性当量法对两次降雪进行生态评估,两次降雪TEQ的浓度分别为798.4 ng·L-1和572.8 ng·L-1,其中,商业交通混合区和工业区的TEQ值较高,风险等级最高,而郊区与居民区TEQ浓度与其它功能区相比较小,生态风险较弱。经过计算得到两次降雪中PAHs危害商值,Ba P在两次中的HQ值都很大,由于Ba P的致癌风险较高,须引起足够的重视。运用风险商值法(RQ)对生态风险评价,结果表明12月29日降雪样品RQ值较高,存在明显风险,污染较为严重。在两次结果中,除沙蚕外的两种生物体均存在较高风险,说明两场降雪的污染对于生态影响不可忽视。本文研究结果将为积雪融化过程中PAHs的二次排放与融雪径流数值模拟,以及环境污染物污染控制措施及管理政策的制定提供参考价值及科学依据。