【摘要】：持久性有機(jī)污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)是人工合成的一類有機(jī)化合物,穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)使其具有生物蓄積性、環(huán)境持久性和高毒性等特征,由于長期大量的使用現(xiàn)已存在于全球范圍的各種環(huán)境介質(zhì)中。監(jiān)測環(huán)境中POPs濃度水平是早期預(yù)防POPs危害最有效的手段。但對于新型的POPs和一些檢測費(fèi)用十分高昂的POPs,由于監(jiān)測手段的不成熟和設(shè)備資金的限制很難對它們在環(huán)境相中的濃度進(jìn)行常規(guī)測量。Donald Mackay提出的逸度模型可以僅靠研究區(qū)域的環(huán)境參數(shù)和化合物的物理化學(xué)參數(shù)模擬計算出POPs在環(huán)境各介質(zhì)的濃度水平,從而揭示化合物的遷移和歸趨行為,是研究環(huán)境介質(zhì)中POPs的一種有效手段。本研究基于逸度方法,以深圳地區(qū)為研究區(qū)域,選取大氣、水體、土壤和沉積物四個環(huán)境相,構(gòu)建了和現(xiàn)實環(huán)境相耦合的Level III逸度模型,并對全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)、全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)和二VA英(PCDD/Fs)3種典型POPs在深圳地區(qū)的濃度水平、環(huán)境行為、長距離遷移潛力和生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行了研究,以期為典型POPs在深圳地區(qū)的風(fēng)險評估及區(qū)域環(huán)境污染治理提供科學(xué)依據(jù)。本研究還對深圳大氣中的PFOS和PFOA的濃度進(jìn)行了實測,用來驗證模型的可靠性。主要研究結(jié)果如下:(1)模擬計算了PFOS、PFOA和二VA英在深圳地區(qū)大氣、水體、土壤和沉積物中的濃度水平和介質(zhì)間的遷移通量,與當(dāng)?shù)氐膶崪y數(shù)據(jù)吻合較好。深圳地區(qū)PFOS和PFOA主要來源于上風(fēng)向地區(qū)和上游河流,最主要的遷出途徑是隨河流遷出;二VA英的主要來源途徑是本地源的排放和上風(fēng)向地區(qū)的輸入,主要的輸出途徑是隨大氣平流輸出。(2)模型輸入?yún)?shù)的靈敏度分析結(jié)果顯示,對3種POPs濃度影響最大的3個輸入?yún)?shù)是大氣、水體平流輸入速率和有機(jī)碳分配系數(shù)KOC。此外,溫度、水溶解度和降水速率對POPs的濃度也有一定的影響。大氣排放速率則對二VA英濃度的影響較大,對PFOS和PFOA的影響較小。模型輸出結(jié)果的不確定性分析顯示,3種POPs濃度的變異系數(shù)在流體相中較低而在固相中較高。(3)根據(jù)本研究實測數(shù)據(jù)評估了PFOS和PFOA的暴露風(fēng)險,結(jié)果顯示暴露對人體健康不具即時危害。利用TaPL3模型評價了3種典型POPs在深圳地區(qū)的長距離遷移潛力,結(jié)果顯示3種POPs無論是排放到大氣還是水體,二VA英在環(huán)境中的總持久性和遷移距離都相對較小�；诶贌繉ι钲诖髿庵卸㑇A英的濃度進(jìn)行預(yù)測,發(fā)現(xiàn)當(dāng)深圳市每日垃圾焚燒量達(dá)到50000噸時,大氣中二VA英的濃度水平將會超過日本規(guī)定的限值(600 fg I-TEQ·m-3),對市民的健康產(chǎn)生威脅。
[Abstract]:Persistent organic pollutant (Persistent Organic Pollutants,POPs) is a kind of synthetic organic compound, which is characterized by its stable physical and chemical properties, such as bioaccumulation, environmental persistence and high toxicity. Because of the long-term use of a large number of existing in the global range of environmental media. Monitoring the concentration of POPs in the environment is the most effective way to prevent the harm of POPs in the early stage. But for new types of POPs and some expensive POPs, tests, Due to the immaturity of monitoring tools and the limitation of equipment funds, it is difficult to measure their concentrations in the environmental phase. Donald Mackay's fugacity model can rely solely on the environmental parameters of the study area and the physical and chemical parameters of the compounds. The concentration level of POPs in various media of the environment is calculated by numerical simulation. Thus, it is an effective means to study POPs in environmental media by revealing the migration and normalization behavior of compounds. Based on fugacity method, four environmental phases, atmosphere, water, soil and sediment, were selected to construct the Level III fugacity model coupled with the real environment and perfluorooctane sulfonic acid (perfluorooctane sulfonate,PFOS). The concentrations, environmental behavior, long-range migration potential and ecological risk of perfluorooctanoic acid (perfluorooctanoic acid,PFOA) and diVA (PCDD/Fs) in Shenzhen were studied. In order to provide scientific basis for risk assessment and regional environmental pollution control of typical POPs in Shenzhen. The concentrations of PFOS and PFOA in Shenzhen atmosphere were measured to verify the reliability of the model. The main results are as follows: (1) the concentrations and transport fluxes of PFOS,PFOA and diVA in the atmosphere, water, soil and sediment in Shenzhen area are simulated and calculated, which is in good agreement with the local measured data. In Shenzhen, PFOS and PFOA mainly come from the upwind and upstream rivers, and the most important way out of Shenzhen is to move out with the river. (2) the sensitivity analysis results of the input parameters of the model show that the main sources are the emission from the local source and the input from the upwind region, and the main output path is with the atmospheric advection. (2) the sensitivity analysis results of the input parameters of the model show that the main output path is with atmospheric advection. The three input parameters which have the greatest influence on the three POPs concentrations are atmosphere, water advection input rate and organic carbon partition coefficient (KOC.). In addition, temperature, water solubility and precipitation rate also have some effects on the concentration of POPs. The atmospheric emission rate has a great effect on the concentration of diVA-E, but has little effect on PFOS and PFOA. The uncertainty analysis of the output of the model shows that the coefficients of variation of the three POPs concentrations are lower in the fluid phase but higher in the solid phase. (3) the exposure risks of PFOS and PFOA are evaluated based on the measured data in this study. The results showed that exposure had no immediate harm to human health. The TaPL3 model was used to evaluate the long-range migration potential of three typical POPs species in Shenzhen. The results show that the total persistence and migration distance of two-VA-UK in the environment are relatively small regardless of whether they are discharged into the atmosphere or the water body. Based on the prediction of the concentration of diVA-E in the atmosphere of Shenzhen City, it is found that the concentration level of diVA-E in the atmosphere will exceed the limit specified by Japan (600 fg I-TEQ 路m-3) when the daily amount of waste incineration in Shenzhen reaches 50000 tons. Pose a threat to the health of citizens.
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X592

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本文編號：2452119