太湖沉积物中多氯联苯（PCBs）的分布特征及生态风险评价.docVIP

太湖沉积物中多氯联苯（PCBs）的分布特征及生态风险评价 一、立项依据 （一）概述 多氯联苯PCBs）是一类以联苯为原料在金属催化剂作用下，高温氯化合成的氯代联苯同系物与商业混合物的混合体系，共有209种同系物。由于其具有电导低，导热性好且不易燃等理化性能，上世纪70年代前作为变压器油、溶剂油、传热剂等广泛应用于工业生产。然而由于其在环境中的持久性、难降解性和包括致癌、致畸、致突变等生物毒性，PCBs作为公认的持久性污染物（POPs）被归入《斯德哥尔摩公约》12种需优先防控的污染物之列。自1977年后，陆续在全球各国停产，我国主要生产于1965-1974年，总产量在10000t左右。 太湖是我国第三大淡水湖，面积达2428km2。太湖流域工农业发达，2000年国内生产总值约占全国的11.1％。但是，随着近年来排入太湖的工农业污染物的增加，导致太湖富营养化问题十分严重。包括有机氯农药、重金属和PCBs类的多种持久性污染也有加剧趋势[1]。因此，相关的研究和监测工作亟待加强。鉴于这种情况，有必要探究太湖中多氯联苯（PCBs）的分布特征及生态学风险评价。 本项目将主要探究太湖中的（PCBs）的分布特征并利用生态和健康风险评价的原理和方法，对太湖水源地沉积物中的PCBs可能导致的进行，旨在为水源地的环境保护和风险管理等工作提供科学依据，以期为太湖水质的改善提出建议。（二）研究背景及现状1、多氯联苯（PCBs） 多氯联苯（PCBs）由于化学性质稳定、热稳定性、惰性和介电特性，在20世纪70 年代以前曾广泛用作变压器、电容器的绝缘剂。我国曾主要生产三氯联苯及五氯联苯等低氯代联苯，20世纪70年代中期发现环境中存在PCBs污染，随后的监测发现环境中PCBs分布水平逐年升高，其对环境以及人类健康的影响已经引起全球的关注[2]。 （1）PCBs的理化性质 PCBs的化学通式为C12H（0-9）Cl（1-10），其中氢原子和氯原子之和为10。PCBs的结构式如图1所示。主要包括：三氯联苯、四氯联苯、五氯联苯等。PCBs的Mr在188.7-498.7之间，比重为1.4-1.530℃），密度为1.44g cm-3熔点为143-144.5℃,沸点340-375℃，外观上表现为流动的油状液体或白色结晶固体或非结晶性树脂，并且具有有机氯的气味；不溶于水，易溶于多数有机溶剂，易在沉积物中积累等特性。多氯联苯在环境中相当稳定，难于降解。 图1 PCBs的分子结构式 （2）PCBs的污染来源 由于自然界中本来没有PCBs这种物质存在[3]，其最主要也最直接的污染源就是来自工业生产和使用，它们的来源和传播途径包括： 生产：含PCBs工业废水废渣的排放、增塑剂中的PCBs的挥发使用：含PCBs工业液体的渗漏 意外泄漏：从密封存放点渗漏或在垃圾堆放处渗漏；运输过程的渗漏；废旧变压器中绝缘液的渗漏 废物处置过程：焚化含PCBs的物质而释放到大气中；填埋使PCBs进入土壤 含有PCBs的产品的传递：例如非法出口的PCBs原料和商品 陆地污染源经雨水等地表径流和地下水的流动，PCBs慢慢渗滤而来，尤其是工业密集区。 干湿沉降是水体、土壤污染的另一个主要来源。通过雨水冲洗和干、湿沉降使PCBs从大气向水体或土壤中迁移。PCBs工业生产的副产品：这些工业产品在使用过程中有意无意地排放也会引起PCBs污染。如我国大量生产的用于血吸虫防治和木材防腐的五氯酚等，含有共平面PCBs等巨毒物质。另外，现代研究表明，高氯化合物（60％）在燃烧过程中会产生PCBs[4]。经专家估算，预计约占生产总量一半以上的PCBs己进人环境中。据Iisbct和Sorirnfs[5]统计：间，美国向全国出售PCBs在40万吨以上．从1930年到1970年间，在北美共出售PCBs共45万吨在此期间，估计进入环境的PCBs约有35.4万吨其分布情况如下：空气2.7万吨，地下水和海水5.4万吨，垃圾场和土地填埋27万吨[6]．目前，在工业发达的国家和地区，已发现有较高浓度的PCBs。在不发达国家和地区、遥远的海洋、大气、水、土壤中也发现了PCBs[7]。 2、PCBs在环境中的水平 PCBs在空气中的可检出的浓度范围为150ng.m-3。未受污染的淡水中PCBs含量应小于0.1ngL-1。中等污染的河流与港湾为50ngL-1，重度污染的河流为500ngL-1[8]。在活的生物体内的浓度取决于当地受PCBs污染的程度。据IRPTC资料（1982）[9]介绍，估计一般人从空气、水和食物中每日总摄入量为5100μg，其中不包括从非食物来源的未知量。进入空气中的PCBs会被迅速地吸附在颗粒物上，依据颗粒的大小以一定的速度沉