肯尼亚中部和西南部土壤中有机卤素污染物和重金属污染的评估

发布时间：2020-06-19 02:20

【摘要】：人类活动产生的污染物可导致具有全球影响的环境问题,这使得地球上的生命受到威胁。重金属和持久性有机污染物有机卤素化合物是危害环境、损害人体健康的常见污染物。人口的快速增长、城市面积的扩大和农业活动的增长使得这些污染物向环境中输入。在肯尼亚,城市规划与管理不完善、人类活动监管能力薄弱或缺乏、技术能力限制、技术人员短缺以及环境法执行力不足加剧了此类环境污染的发生。因此,这些污染物可能会对肯尼亚的生态环境和人类健康造成危害。在本研究中,作者对肯尼亚重金属和有机卤素化合物的污染特征和来源进行分析,并评估其生态和人类健康风险。主要研究内容和结果如下:1.对肯尼亚西南部(从基安布市到蒙巴萨市)土壤样本中16种有机氯农药(OCPs)、7种多氯联苯(PCBs)、7种多溴联苯醚(PBDEs)的分布特征、潜在来源和风险评估进行研究。结果表明,OCPs总浓度在7.62-76.09 ng/g之间,平均值为16.62ng/g,其中六六六(HCH)和七氯为主。PCBs总浓度范围为9.90-20.8ng/g,平均值为14.40ng/g,PCBs同系物的贡献几乎相等,主要是旧变压器泄漏的五氯联苯。PBDEs总浓度在1.89-38.36ng/g之间,平均值为11.38ng/g,主要是三溴联苯和七溴二苯醚同源物,其主要来源为电气和电子设备废物。总有机碳(TOC)与OCPs、PCBs和PBDEs没有显著相关性,这表明其他物理化学性质或与污染源的接近可能是影响土壤中污染物水平的因素。污染源识别分析表明滴滴涕主要来源为近些年使用和历史残留。此外,α-/γ-HCH和α/β硫丹比值表明近期仍有林丹和硫丹向环境中的输入。生态毒理风险评估结果表明,OCPs对人类健康的潜在风险较低,而PCBs具有一定的潜在人类健康风险。地方政府应建立更有效的机制,以达到斯德哥尔摩标准。2.对涅里市和蒙巴萨市城市土壤中9种重金属和11种多环芳烃(PAHs)的分布特征、潜在来源和风险评估进行研究。结果显示,11种多环芳烃的总浓度在0.24-364.39 mg/kg之间,平均值为43.51 mg/kg。Pearson相关性分析显示单项多环芳烃之间存在显著关系,而单项PAH与TOC之间的相关性很小。诊断率(DRs)、层次聚类分析(HCA)和主成分分析(PCA)表明PAHs主要来源为生物质燃烧、车辆排放和石油泄漏。分别采用风险商(RQ)和增量终身癌症(ILCR)模型对生态和人类健康风险进行评估,发现研究区域PAHs对环境和人体健康有着潜在的急性和慢性影响。重金属总浓度为22.08-1046.65 mg/kg,平均值为486.55 mg/kg,所有种类重金属浓度均均低于最大允许浓度。Pearson相关性分析表明各重金属之间存在显著关系,而单种重金属与TOC之间相关性很小。HCA和PCA结果表明,人类活动是研究区域重金属的主要来源,交通排放、工业和城市废物处置是重金属污染的主要输入途径。根据生态风险、致癌性和非致癌性健康风险评估分析,表明本研究区域存在轻度风险,但对儿童有中度非致癌性风险。本文的研究结果表明控制和治理肯尼亚有机和无机污染具有紧迫性和重要的现实意义。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X53;X825

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