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北京市土壤多环芳烃分布特征与风险评价

彭驰  
【摘要】: 随着城市化进程的加快,城市中多环芳烃(PAHs)的污染日趋严重,许多多环芳烃对人类有着致癌和致畸毒性,而城市又是人口高度集中的地区,因此城市中多环芳烃的污染问题越来越受到关注。而土壤是多环芳烃一个最主要的汇,其污染状况往往可以反应出其在当地的长期污染特征。因此本文调查了奥运期间北京市五环内土壤中多环芳烃的污染水平,对其分布规律和主要来源进行了研究,并计算了其对人体的健康风险大小。以期为城市污染管理,环境保护与环境修复提供理论依据与实践基础。研究的主要内容和结果如下: (1)研究了使用自动索氏-固相萃取-GC/MS联用技术来测定土壤中多环芳烃的方法,对比了分析纯溶剂与色谱纯溶剂对结果的影响,对固相萃取方法和GC/MS条件进行了优化。结果说明分析纯溶剂含有较高的多环芳烃而不适合作为萃取溶剂,选用硅胶小柱并使用正己烷/二氯甲烷(1:1)作为淋洗溶剂时效果最好,MS离子源温度在300℃以上时可以大幅度的提高对高环多环芳烃的检测限。实际样品的测定结果表明该方法可以满足大量土壤样品中的多环芳烃分析的要求。 (2)考察了奥运期间北京市区233个样地的土壤PAHs污染水平和分布特征,其浓度在93.30~13141.46μg/kg之间,与以前研究结果对比其浓度偏低,说明经过这几年的不断努力到奥运会期间北京环境已经有了明显改善。不同功能区的含量趋势为:胡同(4955.79μg/kg)工业区(3651.11μg/kg)学校(1571.16μg/kg)繁忙路边(1247.69μg/kg)公园(1146.41μg/kg)服务区(1097.86μg/kg)居民区(952.22μg/kg)路边(779.62μg/kg)其它(670.02μg/kg)。不同环线之间PAHs浓度趋势是2环内2环与3环之间4环与5环之间3环与4环之间。北京各功能区内PAHs都以四环和五环为主,平均占到了38%和29%。北京土壤中PAHs与有机质之间的相关性并不是很明显。运用普通克里格插值法对北京市表土中PAHs浓度进行了插值,找出了3个最高的污染区域:2环线内的老城区,中关村附近的商业区以及东南角工业区。通过双比值法可以把土壤采样点按其PAHs来源分成三类:煤燃烧来源,交通污染来源以及混合来源,并且交通污染和煤燃烧两种来源所占比例相差不大。 (3)应用终身致癌风险(ILCRs)评价方法分析了北京土壤中PAHs对不同人群的健康风险。三种不同的暴露途径下,儿童和成年人中由吞食产生的ILCRs最大,青年中由皮肤接触产生的ILCRs最大,而由于呼吸作用产生的ILCRs很小,可以忽略不计;总ILCRs从高到低依次为:成年女性青年女性成年男性青年男性女孩男孩。ILCRs最高的3个功能区为胡同,工业区和学校,风险值都超过了10~-6,但都在10~-5以下。运用Arc gis软件画出了ILCRs的风险等值图,最高的地区在东南角的工业区,其范围在2×10~-6到5×10~-6之间。


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