福建省沿海岛屿大气颗粒物中持久性有机污染物的研究

来源 :广东海洋大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:chren1981
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有机氯农药(Organochlorine Pesticides,OCPs)和多氯联苯(Polychlorinated Biphenyls,PCBs)是人工合成的典型持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs),尽管大多数国家在20世纪80年代已禁用,但过去使用量过大,及其在环境中的持久性,目前仍广泛存在于全球各环境介质,成为全球性环境的公害。大气颗粒物是POPs迁移扩散的重要传播介质,大气中的POPs易吸附于颗粒物中并随大气传输。沿海岛屿的背景区域,位于海陆交界处,受污染源影响较小,是研究POPs随大气长距离传输对海洋环境影响的理想区域。本研究以福建省平潭岛和东山岛作为研究区域,连续采集大气颗粒物样品,分析28种PCB同系物和20种OCP化合物,研究沿海背景区域传统POPs的污染特征、探讨其影响因素、来源,并估算沉降入海通量。结果显示,平潭岛和东山岛大气颗粒物中∑28 PCBs浓度范围分别为ND(低于检测限)—87.32 pg m-3(均值13.02 pg m-3)和0.11—16.95 pg m-3(均值5.53 pg m-3),∑20 OCPs浓度分别为ND—27.25 pg m-3(均值3.84 pg m-3)和0.05—13.24 pg m-3(均值3.21 pg m-3)。六六六(HCH)和滴滴涕(DDT)均是大气颗粒物中OCP化合物主要的污染物,其次是甲氧滴滴涕。其他OCP化合物,如艾氏剂、狄氏剂和异狄氏剂均能被检测出,并且异狄氏剂含量高于氯丹和硫丹,可能受到大气长距离传入的影响。OCP化合物的分子标志分析显示,采样期间可能有六六六和艾氏剂的新源输入,而氯丹和硫丹主要是历史残留;2006年滴滴涕浓度较高可能与新鲜滴滴涕污染源输入有关,而2007年浓度较低,主要以历史残留为主。与其他区域相比,研究区域的PCB、OCP及其各化合浓度水平明显低于工业、城市及陆地背景区,与海洋背景区域相当。平潭岛和东山岛大气颗粒物中PCBs和OCPs浓度的季节变化明显,总体均表现为冬季和春季较高,而夏季较低。PCB同系物组成在不同季节差异明显,冬季和春季主要以高氯取代PCBs(六氯和七氯)为主,而夏季以低氯取代PCBs(二氯、三氯和四氯)为主。大气颗粒物浓度、气象条件(温度、大气压、风速等)和气团来源的季节性差异,以及大气颗粒物中总有机碳(TOC)含量是导致OCPs和PCBs浓度变化的重要因素。台风期间,PCB、OCP及其各化合物浓度变化明显。台风前,表现为日常变化;台风时,不同台风期间污染物浓度变化不同;台风“Chanchu”登陆时大气颗粒物中PCB和OCP浓度升高明显(从台风前的6.45 pg m-3和4.43 pg m-3升高至台风时的160.73 pg m-3和107.17 pg m-3),而台风“Bilis”和“Keami”登陆时,POPs浓度略有下降;但台风过后,污染物浓度均降低。整个台风期间,OCP各化合物含量的组成无明显变化,但PCB同系物组成差异较大。导致台风期间POPs浓度变化的因素较复杂,包括台风迁移路径、登陆季节、登陆时的气团来源以及气象条件,但台风迁移路径是最主要的因素,登陆后可能将陆源污染物再次带入近海环境。利用稳定碳同位素(13CTOC)示踪颗粒物来源显示,平潭岛大气颗粒物主要受到汽车尾气排放和煤炭燃烧的影响,它们的平均贡献率分布平均为67%和33%,但煤炭燃烧的贡献率从夏季的18%和17%,明显上升至冬季的47%和44%,以及春季的38%和37%。结合冬季和春季气团的来源,表明该时期OCPs和PCBs浓度升高很大程度受到北方供暖期大量燃烧煤炭的影响。平潭岛和东山岛OCPs的沉降通量分别为0.87 ng m-2 d-1和0.74 ng m-2 d-1,PCBs的沉降通量为3.15 ng m-2 d-1和1.34 ng m-2 d-1。根据研究区域大气调查近似覆盖面积估算,平潭岛OCPs和PCBs每年通过大气干沉降的入海通量为1.91 kg和7.53 kg,而东山岛为7.08 kg和12.84 kg。
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