典型生产场地周边硫丹时空变化特征及迁移转化研究

发布时间：2017-06-30 01:14

  本文关键词：典型生产场地周边硫丹时空变化特征及迁移转化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：硫丹作为典型的新型POPs物质近年来引起了人们的广泛关注。硫丹历史生产场地不仅存在较高的硫丹残留水平,而且是向环境释放的潜在二次污染源,是硫丹污染的高污染风险区。开展场地周边多介质及生物体中硫丹污染水平、赋存变化特征及其迁移转化行为研究,对准确识别和评价硫丹场地对周边环境的生态风险具有重要意义。本研究以曾大量生产硫丹原药及其乳剂的江苏某农药厂为研究区域,采集厂区周边不同距离、不同季节的大气、土壤和动植物样品320余个,研究了厂区周边大气和土壤中硫丹的污染水平及其赋存特征,阐明了大气硫丹的时空变化规律及其土气交换行为的季节变化；掌握了场地周边动植物体内硫丹残留水平和累积特征,评价了其污染的生态风险。研究结果表明：(1)厂区周边大气中硫丹的浓度为：秋季1.87-3.35 ng/m3(平均2.40ng/m3);冬季1.47～4.52 ng/m3 (平均2.48 ng/m3)；春季0.28～1.46 ng/m3 (平均0.93 ng/m3);夏季0.42～1.44 ng/m3 (平均0.83 ng/m3)。与其他地区相比当地大气中硫丹浓度较高,且主要以α-硫丹为主,表明该农药厂对周边大气造成了一定影响。大气中硫丹浓度冬季最高,春夏季节明显降低,且随着厂区距离的增加也呈现下降趋势。呼吸风险评价结果表明,硫丹对当地居民的呼吸风险处于可接受水平范围内,但当地儿童的呼吸风险高于成人,且随着距离增加,呼吸风险逐渐降低。(2)厂区周边土壤中硫丹的浓度为2.19-6.14 ng/g,平均值为3.87 ng/g,与其他地区相比浓度较高,且土壤中的硫丹以硫丹硫酸盐为主。农药厂对周边土壤具有一定影响,但是没有大气显著。土壤中硫丹浓度在5km内没有明显降低,但在5km外呈现明显下降趋势。对土壤中硫丹与TOC的相关性研究发现,硫丹和TOC之间相关性不显著,表明土壤中硫丹的累积可能受多种因素影响。(3)对硫丹在大气和土壤界面的土气交换研究发现,厂区周边硫丹主要从大气向土壤沉降,硫丹在冬季的逸度比最小,单体中α-硫丹的逸度比最大。硫丹的年平均沉降量：α-硫丹为0.13 ng/(m2d),β-硫丹为5.92ng/(m2d),硫丹硫酸盐为7.84 ng/(m2d),其中硫丹硫酸盐的沉降通量最大。从季节变化来看,冬季硫丹的沉降量最大,夏季最小(4)周边树皮样品中硫丹的平均浓度为94.2ng/g d.w.(59.2-126 ng/g d.w.),说明当地大气中硫丹长期平均浓度水平较高,且硫丹组成以硫丹硫酸盐为主。随着距离的增加,树皮中硫丹的浓度呈现下降趋势。厂区周边水稻中硫丹的浓度为7.36～35.5 ng/g d.w.(平均17.4ng/g d.w.),以硫丹硫酸盐为主；小麦中硫丹的浓度为34.4～158 ng/g d.w.(平均84.4 ng/g d.w.),以β-硫丹为主。水稻和小麦样品中硫丹的检出率为100%,其浓度水平均低于日本食品中硫丹的最大残留限值(MRLs)。(5)动物样品中硫丹浓度大小顺序为：蝴蝶菜虫蚂蚱蜗牛蚯蚓散养鸡青蛙。其中昆虫体内硫丹的浓度范围为18.6-170 ng/g d.w.,平均值75.1ng/g d.w.;散养鸡样品中硫丹的平均浓度为27.5 ng/g d.w.(11.6～85.7 ng/g d.w.),也低于日本食品中硫丹的MRLs。进一步分析了散养鸡各组织硫丹的累积水平,发现其浓度大小排序为：鸡肝鸡心鸡肉鸡胗,表明硫丹在肝脏中的累积能力最强。动物样品中硫丹的组成均以硫丹硫酸盐为主,与其他地区生物体中硫丹浓度相比,该厂附近生物体中硫丹的残留水平较高。
【关键词】：硫丹 污染特征 土-气交换 时空变化 场地周边
【学位授予单位】：中国环境科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X592
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 引言10-12
• 1. 绪论12-26
• 1.1. 硫丹的概述12-15
• 1.1.1. 硫丹的性质12-14
• 1.1.2. 硫丹的生产和使用情况14-15
• 1.2. 环境中硫丹的污染现状15-21
• 1.2.1. 大气中硫丹的污染现状15-17
• 1.2.2. 土壤中硫丹的污染现状17-19
• 1.2.3. 生物体中硫丹的污染现状19-20
• 1.2.4. 杀虫剂类POPs源周边分布特征的研究现状20-21
• 1.3. 杀虫剂类POPs土-气交换行为的研究现状21-24
• 1.4. 研究目的与意义24
• 1.5. 研究内容与技术路线24-26
• 2. 实验方法26-35
• 2.1. 采样方法26-30
• 2.1.1. 大气样品采集26-29
• 2.1.2. 土壤样品采集29
• 2.1.3. 动植物样品采集29-30
• 2.2. 样品预处理30-32
• 2.2.1. 仪器与试剂30
• 2.2.2. 样品前处理30-31
• 2.2.3. 样品的提取31
• 2.2.4. 样品的净化31-32
• 2.3. 仪器分析32-35
• 2.3.1. 色谱条件32
• 2.3.2. 标准曲线32-33
• 2.3.3. 有机碳的测定33
• 2.3.4. 质量控制和质量保证33-35
• 3. 厂区周边大气中硫丹的时空变化特征研究35-44
• 3.1. 大气中硫丹的污染水平35-39
• 3.2. 大气中硫丹的时空变化特征39-41
• 3.3. 呼吸风险评价41-43
• 3.4. 小结43-44
• 4. 厂区周边土壤中硫丹的污染特征及土-气交换行为研究44-58
• 4.1. 土壤中硫丹的污染特征44-50
• 4.1.1. 土壤中硫丹的残留水平44-47
• 4.1.2. 土壤中硫丹的分布特征47-49
• 4.1.3. 土壤中硫丹浓度与总有机碳(TOC)的相关性分析49-50
• 4.2. 土-气交换行为50-57
• 4.2.1. 逸度模型51-54
• 4.2.2. 交换通量54-57
• 4.3. 小结57-58
• 5. 厂区周边动植物中硫丹的累积特征研究58-69
• 5.1. 厂区周边树皮中硫丹的累积特征及迁移规律58-61
• 5.2. 厂区周边农作物中硫丹的累积特征及迁移规律61-65
• 5.3. 厂区附近200m内动植物中硫丹的累积特征65-68
• 5.4. 小结68-69
• 6. 全文总结和展望69-71
• 6.1. 全文总结69-70
• 6.2. 研究展望70
• 6.3. 创新点70-71
• 参考文献71-80
• 作者简介及在学期间发表论文80-81
• 致谢81

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本文编号：500060