本文選題：有機氯農藥　切入點：多氯聯苯　出處：《浙江大學》2017年碩士論文

【摘要】：持久性有機污染物(Persistent organic pollutants,POPs)能夠持久存在于環境中,并且能夠隨著食物鏈在動物和人體內不斷積蓄,具有半揮發性和高毒性,目前受到全球范圍的廣泛關注。典型的氯代持久性有機物包括有機氯農藥六六六(Hexachlorocyclohexanes,HCHs)、滴滴涕(Dichlorodiphenyltrichloroethanes,DDTs)和多氯聯苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs),雖然已被禁用幾十年,但由于它們在我國的歷史產量和使用量十分巨大,至今仍能在各種環境介質中檢出,并且持續地對生態系統和人體健康造成危害。因此,研究這類物質在環境中的殘留、歸趨等行為以及評價其對人體的健康風險是十分必要的。在本論文的研究中,我們采集了杭州市典型農業和工業區的土壤和大氣樣品,分析了其中HCHs、DDTs和PCBs的濃度,并針對具有手性的有機氯農藥α-HCH、o,p'-DDD和o,p'-DDT進行了對映體分析,利用異構體和對映體選擇性殘留特征闡述了它們的來源及土氣交換行為,解釋了其在空間和季節上的差異,最后利用美國EPA健康風險評價模型對土壤和大氣中的此類物質進行了暴露風險評估。本文得到的主要結果如下:(1)研究區域土壤中冬季∑HCHs的濃度大于夏季濃度,農業區濃度大于工業區濃度,具體濃度水平為:冬季農業區0.224-3.71(均值1.47)ng/g,冬季工業區0.228-1.61(均值0.555)ng/g,夏季農業區0.023-2.36(均值0.615)ng/g,夏季工業區0.037-1.58(均值0.301)ng/g;其中β-HCH在大部分土壤樣品中占主導地位。與土壤中濃度時空特征相反,大氣中夏季∑HCHs濃度大于冬季濃度,工業區濃度大于農業區濃度,具體濃度水平為:冬季農業區20.1-42.0(均值27.9)pg/m~3,冬季工業區26.8-77.1(均值42.7)pg/m~3,夏季農業區32.4-73.0(均值40.8)pg/m~3,夏季工業區9.04-62.2(均值45.6)pg/m~3;其中α-HCH在大部分大氣樣品中占主導地位。來源分析結果表明,研究區域土壤和大氣中HCHs的殘留主要來源于歷史上工業六六六的使用。對于手性α-HCH,大部分土壤中(-)-α-HCH會優先降解,而大氣中冬季(+)-α-HCH優先降解,夏季則(-)-α-HCH優先降解。逸度分數表明,目前研究區域HCHs處于從土壤向大氣揮發的狀態,土壤仍是大氣中HCHs的二次來源,且冬季的農業區HCHs揮發趨勢較強。對土壤和大氣中HCHs通過多種途後暴露于人體產生的健康風險進行評估,HCHs對人體不具有非致癌風險,致癌風險也非常低。(2)研究區域土壤中冬季∑DDTs的濃度大于夏季濃度,農業區濃度大于工業區濃度,具體濃度水平為:冬季農業區0.721-1594(均值96.5)ng/g,冬季工業區0.608-79.8(均值12.3)ng/g,夏季農業區0.312-938(均值67.5)ng/g,夏季工業區0.572-125(均值12.1)ng/g;其中p,p'-DDE和p,p'-DDT在大多數土壤樣品中占主導地位。與土壤中濃度時空特征相反,大氣中ΣDDTs的濃度夏季大于冬季,沒有顯著的空間差異性,具體濃度水平為:冬季農業區37.1-363(均值52.1)pg/m~3,冬季工業區48.5-141(均值42.5)pg/m~3,夏季農業區90.7-325(均值137)pg/m~3,夏季工業區33.5-401(均值162)pg/m~3;其中p,p'-DDE在大部分大氣樣品中占主導地位。來源分析結果表明,大多數土壤中DDTs的殘留來源于歷史上工業DDTs的使用,少部分土壤可能受到三氯殺螨醇或DDTs再次使用導致的新來源的影響;而大氣中大部分樣品可能受到三氯殺蹣醇等新來源的影響。對于手性o,p'-DDD和o,p'-DDT,所有土壤和大氣樣品中的o,p'-DDT和o,p'-DDD都是非外消旋的。對于o,p'-DDT,土壤和大氣中都是(+)-對映體會優先降解;對于o,p'-DDD,土壤中(+)-對映體會優先降解,大氣中則是(-)-對映體會優先降解。逸度分數表明,部分樣品中DDTs處于揮發狀態,部分樣品中DDTs處于平衡狀態,其余樣品中DDTs處于沉降狀態。且冬季的農業區DDTs的逸度分數較高。對土壤和大氣中DDTs通過多種途徑暴露于人體產生的健康風險進行評估,DDTs對人體不具有非致癌風險,致癌風險非常低。(3)研究區域土壤中∑PCBs的濃度不具有顯著空間差異性,冬季濃度大于夏季濃度,具體濃度水平為:冬季農業區68.6-1828(均值524)pg/g,冬季工業區104-1838(均值404)pg/g,夏季農業區47.4-1327(均值323)pg/g,夏季工業區25.2-804(均值307)pg/g;在大多數土壤樣品中5Cl-和6Cl-PCBs占主導地位。大氣中∑PCBs的濃度不具有顯著空間差異性,冬季濃度大于夏季濃度,具體濃度水平為:冬季農業區224-480(均值345)pg/m~3,冬季工業區233-537(均值326)pg/m~3,夏季農業區135-553(均值353)pg/m~3,夏季工業區39.6-253(均值133)pg/m~3;在大多數大氣樣品中7Cl-PCBs占主導地位。來源分析結果表明,土壤中的PCBs來源于工業品Aroclor1254,而大氣可能受到多種工業品Aroclor的混合污染。逸度分數表明,大部分懫樣點PCBs處于平衡狀態或從大氣向土壤沉降,其逸度分數的大小與PCBs的分子量大小有關。冬季的逸度分數高于夏季,空間變化特征與PCBs的分子量大小有關。健康風險評價表明,個別土壤樣品中PCBs對兒童表現出了非致癌風險,其余大部分土壤和大氣樣品中PCBs對人體不具有非致癌風險。一部分土壤和大氣樣品中PCBs會對人體產生低的致癌性風險,其余樣品對人體產生非常低的致癌性風險。
[Abstract]:Persistent organic pollutants (Persistent organic, pollutants, POPs) can persist in the environment, and can with the food chain in the animal and human body time savings, with semi volatile and highly toxic, currently widespread concern worldwide. Typical chlorinated organic compounds including persistent organochlorine pesticides (Hexachlorocyclohexanes, HCHs 666 (Dichlorodiphenyltrichloroethanes, DDTs), DDT and polychlorinated biphenyls (Polychlorinated) biphenyls, PCBs), although has been disabled for decades, but because they are popular in China and the use of history is huge, can still be detected in various environmental media, and continuously to the ecosystem and human health hazard. Therefore, study on residue of such substances in the environment, and fate of behavior and evaluate the risk to human health is very necessary in the research of this thesis. , we collected soil and air samples in Hangzhou City, a typical agricultural and industrial areas, analyzes the HCHs, concentration of DDTs and PCBs, and the organochlorine pesticides with chiral alpha -HCH, O, p'-DDD and O, p'-DDT for the enantiomeric analysis, the isomers and enantiomers of residual features describes the sources and their rustic exchange behavior, explains its spatial and seasonal differences, finally using the EPA health risk assessment model of exposure risk assessment of such substances in soil and air. The main results are as follows: (1) concentration of regional soil in winter than in summer HCHs the concentration of agricultural area is greater than the concentration of industrial zone concentration, the specific concentration level: Winter agricultural area 0.224-3.71 (mean 1.47 ng/g), winter Industrial Zone 0.228-1.61 (mean 0.555) ng/g, the summer agricultural area 0.023-2.36 (mean 0.615 ng/g), summer industry 0.037-1.58 (mean 0.301) ng/g; the beta -HCH is dominant in most soil samples. In contrast with the concentration in the soil spatial characteristics, the concentration of HCHs in the atmosphere in winter than summer sigma concentration, industrial zone is greater than the concentration of agricultural area concentration, the specific concentration level: Winter agricultural area 20.1-42.0 (mean 27.9 pg/m~3), winter Industrial Zone 26.8-77.1 (mean 42.7 pg/m~3), the summer agricultural area 32.4-73.0 (mean 40.8 pg/m~3), summer Industrial Zone 9.04-62.2 (mean 45.6) pg/m~3; the alpha -HCH is dominant in most atmospheric samples. The results show that the use of HCHs in soil and air residue mainly comes from the history of the 666 industry. For most of the soil in the chiral -HCH (-) - alpha -HCH preferentially degraded, and the atmosphere in winter (+) - alpha -HCH preferentially degraded, summer (-) - alpha -HCH preferential degradation. The fugacity fraction showed that the study area HCH S from the soil to the atmosphere in the volatile state, the two sources of HCHs soil remains in the atmosphere, and the winter agricultural area. A strong tendency to volatilization of HCHs to evaluate the health risk of HCHs in soil and air through a variety of ways after exposure to the human body, HCHs on the human body does not have non carcinogenic risk, risk of cancer is very low. (2) concentration of regional soil in winter than that in summer the total DDTs concentration, agricultural area concentration is greater than the industrial area of concentration, the specific concentration level: Winter agricultural area 0.721-1594 (mean 96.5 ng/g), winter Industrial Zone 0.608-79.8 (mean 12.3) ng/g, the summer agricultural area 0.312-938 (mean 67.5 ng/g), summer Industrial Zone 0.572-125 (mean 12.1 ng/g); the P, p'-DDE and P, p'-DDT is dominant in most soil samples. In contrast with the concentration of space-time in soils, the concentration of atmospheric DDTs Sigma in summer than in winter, no significant spatial difference. The concentration level, winter agricultural area 37.1-363 (mean 52.1) pg/m~3, winter Industrial Zone 48.5-141 (mean 42.5 pg/m~3), the summer agricultural area 90.7-325 (mean 137 pg/m~3), summer Industrial Zone 33.5-401 (mean 162) pg/m~3; P, p'-DDE is dominant in most atmospheric samples. Analysis results show that the use of DDTs source, residues in most soils in the history of industrial DDTs, the impact of new sources of some soil may be three dicofol or DDTs used again due to the influence of the atmosphere; most of the samples may be a new source of such three kill mites. For the chlorine alcohol chiral o, p'-DDD and O, p'-DDT all, atmosphere and soil samples of O, p'-DDT and O, p'-DDD are non racemic. For O, p'-DDT, soil and atmosphere are (+) - enantiomer of preferential degradation; for O, p'-DDD, soil (+) - enantiomer of the atmosphere is the preferred degradation. (- ) - enantiomers experience first degradation. The fugacity fraction showed that some samples of DDTs in a volatile state, part of DDTs in the sample is in balance, the remaining samples in DDTs in the subsidence state. High and winter agricultural area DDTs fugacity fraction. To assess the health risk of DDTs in soil and air through a variety of ways of exposure in the human body, DDTs on the human body does not have non carcinogenic risk, risk of cancer is very low. (3) the study area soil total PCBs concentration has no significant spatial difference, concentration in winter than summer concentration, the specific concentration level: Winter agricultural area 68.6-1828 (mean 524 pg/g), 104-1838 (winter industrial zone the mean value of 404 pg/g), the summer agricultural area 47.4-1327 (mean 323) pg/g summer Industrial Zone 25.2-804 (mean 307 pg/g); 5Cl- in most soil samples and 6Cl-PCBs was dominant. The concentration of atmospheric PCBs has no significant spatial difference Specific concentration in winter than that in summer, the concentration, the specific concentration level: Winter agricultural area in 224-480 (mean 345) pg/m~3, winter Industrial Zone 233-537 (mean 326) pg/m~3, summer agricultural district 135-553 (mean 353) pg/m~3 summer Industrial Zone 39.6-253 (mean 133) pg/m~3; 7Cl-PCBs is dominant in most atmospheric samples. The analysis results showed that the soil PCBs from industrial Aroclor1254, and the atmosphere may be mixed pollution in a variety of industrial products of Aroclor. The fugacity fraction showed that most Zhi sample PCBs in equilibrium or from atmosphere to soil subsidence, the molecular size and the size of PCBs. The fugacity fraction of winter fugacity the molecular weight fraction is higher than that in summer, the spatial variation and PCBs. Health risk assessment indicated that individual soil samples for PCBs in children showed a non carcinogenic risk, most of the remaining soil and air samples PCBs has no non carcinogenic risk to human body. Part of PCBs in soil and air samples will cause low carcinogenic risk to human body, and the rest samples will have a very low carcinogenic risk to human body.

【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X592

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本文編號：1718561