乔木树叶、树皮和树木年轮作为大气中PBDEs和重金属污染生物指示物研究

发布时间：2020-08-23 11:56

【摘要】：电子废弃物中含有多溴联苯醚(PBDEs)和重金属等有毒有害物质,这些物质在粗放式拆解过程中会通过各种途径释放到周围环境,对生态环境及人体健康造成危害。本研究针对浙江省台州市所辖县级市温岭市典型电子废弃拆解回收地及周边区域(温峤镇WQZ、杨公岙YGA、姆坑MK及对照区域长屿硐天CYDT)大气、灰尘、土壤、乔木树皮、树叶及年轮样品中的PBDEs和重金属(Cr、Mn、As、Co、Cu、Ni、V、Sn、Pb、Se、Sb和Cd)的浓度及分布进行检测,比较了不同环境介质中PBDEs浓度和重金属的浓度差异、污染水平及分布特征,并对PBDEs同系物和重金属进行了溯源分析和风险评价。探讨了乔木树叶对大气中PBDEs和重金属污染的生物指示作用,分析了树种、叶脂肪含量、叶龄、采样高度等因素对树叶中PBDEs浓度和重金属浓度的影响;乔木树皮对大气中PBDEs污染的生物指示作用,分析了树种、脂含量、树龄、采样深度、采样高度等因素对树皮中PBDEs浓度的影响;乔木年轮对大气中PBDEs和重金属污染的生物指示作用,分析了树种、采样深度、纵向取样和径向取样等因素对年轮中PBDEs浓度和重金属浓度的影响。本研究的创新点在于针对温岭典型电子拆解区大气中PBDEs污染,同时应用乔木的树皮、树叶及年轮作为大气PBDEs污染生物指示物,对不同污染区域大气中的PBDEs浓度分布及污染状况进行评价,为PBDEs污染的防治和控制提供科学依据。目前,国内利用树木年轮指示大气PBDEs污染的研究报道并不多见。主要结果和结论如下:(1)不同研究区域各环境介质中PBDEs普遍存在,且浓度变化趋势一致,均为拆解区对照区。温峤镇、杨公岙和姆坑三个电子废物拆解区域中PBDEs同系物组成以BDE-209为主要成分。不同研究区域各环境介质中重金属普遍存在,且浓度变化趋势一致,均为拆解区对照区。研究区域环境介质中的PBDEs间呈正相关趋势;各环境介质Sn、Pb、Cu、Cd、As和Ni等6种重金属呈现显著相关,表明环境介质中这6种重金属及PBDEs可能存在相似的污染源。(2)大气和乔木树皮中PBDEs浓度变化趋势依次为:姆坑杨公岙温桥镇长屿硐天,树皮中的PBDEs浓度与大气中的浓度呈正相关关系,说明树皮中PBDEs主要源自大气;树皮对大气中各种PBDEs同系物均具有良好的富集能力,可作为良好地大气中PBDEs污染指示物。树皮中PBDEs的浓度受树种、脂肪含量、树皮采样深度、树龄等因素的影响。(3)当以树皮作为大气中PBDEs污染指示物研究时,建议采集如柳树、香樟树及松树等具有较大的比表面积、树龄20-40年的树种,树皮采样深度0-2mm为佳,以最小化采样方法差异带来的PBDEs浓度的不确定性。(4)树叶中PBDEs浓度和重金属浓度总体趋势为电子废物拆解区大于对照区,即姆坑(MK)杨公岙(YGA)温峤镇(WQZ)长屿硐天(CYDT)。树叶中的PBDEs和重金属浓度与大气中的相应浓度呈正相关关系,说明树叶中的PBDEs和重金属均来自大气;树叶可作为大气中的PBDEs和重金属污染生物指示物。(5)树叶中的PBDEs和重金属浓度受树种、树叶脂肪含量、叶龄等因素影响。在应用树叶作为大气中PBDEs和重金属污染生物指示作用研究时,建议选择常绿乔木树叶,同时考虑上述因素的影响。(6)树木年轮中的PBDEs浓度和重金属浓度与大气中的相应浓度呈正相关关系,说明年轮中的PBDEs和重金属均来自大气。年轮对大气中PBDEs和重金属污染均有较好的指示能力,可较好地反映大气中PBDEs和重金属污染的年代变化。年轮中的PBDEs浓度和重金属浓度受树种、取样高度、径向深度等因素影响。(7)在进行树木年轮作为大气PBDEs和重金属污染指示物研究时,建议选择水杉、广玉兰和雪松作为研究材料,采样时选择树木的胸径高度作为最佳采样高度,选择树龄大于30年的乔木进行径向取样,以最小化采样方法差异带来的PBDEs浓度和重金属浓度的不确定性。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X51
【图文】：

图１．４本论文所采用的技术路线逡逑Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏａｄ邋ｍａｐ逡逑

设定为邋２８０°Ｃ、１５０°Ｃ邋和邋２８０°Ｃ。采用邋ＤＢ－５ＨＴ邋色谱柱（１５ｍｘ0．２５ｍｍｉ．ｄ．，膜厚邋０．１ｐｍ，逡逑美国Ａｇｉｌｅｎｔ科技有限公司），升温程序为初始温度１１０°Ｃ保持１邋ｍｉｎ，以８°Ｃ／ｍｉｎ的速逡逑率升温至３２０°Ｃ，保持３邋ｍｉｎ。ＰＢＤＥｓ标样色谱图见图２．１。逡逑0邋１４０００００－｜逦ＢＤＥ１００邋／ＢＹ＞Ｅ邋９９逡逑ｆ邋１２０００００－逦ＢＤＥ４７逦＾ＢＤＥ１５４逡逑＾邋１００００００－逦＾－ＢＤＥ邋１５３逡逑８０００００＇逦ＢＤＥ邋２８逡逑６０００００邋－逦‘邋ＲＤＥ邋１８３逡逑４０００００邋－逡逑２０００００邋－邋ＢＤ＾邋２０９逡逑６００００－逡逑５００００邋：逦ＢＤＥ２０８ＢＤＥ２0６逡逑４００００－逦＼逦Ｉ逡逑３００００邋－逦＼ＢＤＥ邋２０７逡逑２００００：逦ＢＤ￡］５逦ＢＤＥ邋２０＾逦／逡逑１００００－逦］逦．邋ｉ逦＼邋＼ｉ邋Ｊ逡逑Ｑ邋￣逦…逦逡逑４逦６逦８逦１０逦１２逦１４逦１６逦１８逦２０逦２２逦２４逦２６逡逑Ｔｉｍｅ邋（ｍｉｎ）逡逑图２．１邋ＰＢＤＥｓ标准物质ＧＣ／ＭＳ色谱图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋ＧＣ／ＭＳ邋ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｓｔａｎｄａｒｄｓ邋ｆｏｒ邋ＰＢＤＥｓ逡逑

图３．１不同研宄区域森林土壤中ＰＢＤＥｓ同系物含量逡逑ｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋ＰＢＤＥｓ邋ｈｏｍｏｌｏｇｓ邋ｉｎ邋ｆｏｒｅｓｔ邋ｓｏｉｌ邋ｆｒｏｍ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓａｍｐ同区域的ＰＢＤＥｓ含量比较发现，本研宄拆解区域土壤村的土壤［２１６－２２Ｑ］、与广东贵屿［１Ｇ４］、清远［２２１］等电子废弃品中ＰＢＤＥｓ的浓度高于其他非拆解地区报道的浓度［２２带来严重的污染。逡逑

【参考文献】

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本文编号：2801497