空气和土壤中持久性有机污染物监测研究
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作者:王玲 孙军军 谢益东 吴丞往
摘要：现代经济发展中，环境污染问引起了全球广泛关注，有效逆转或改善环境成为现代可持续化发展中的紧迫问题。本文对空气及土壤中的持久性有机污染物进行分析，主要探讨污染物的来源以及分布，以期为自然环境可持续化发展提供帮助。
关键词：持久性;有机污染物;空气;土壤
中图分类号：X830 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）03-0-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.101
Persistent organic pollutants monitoring in air and soil
Wang Ling1，Sun JunJun1，Xie Yidong1，Wu Chengwang 2
（1.Zhejiang Environmental Monitoring engineering Limited Company，Hangzhou Zhejiang 310000，China;2.Zhejiang Environmental Monitoring Center，Hangzhou Zhejiang 310000，China）
Abstract：In the development of modern economy，the problem of environmental pollution has attracted worldwide attention.It is an urgent problem to effectively reverse or improve the environment in modern sustainable development. In this paper，persistent organic pollutants in the air and soil are analyzed， and the source and distribution of pollutants are mainly discussed in order to provide reference for the sustainable development of natural environment.
Key words：Persistence;Organic pollutants;Air;Soil
持久性有機污染物（POPs）是工业发展中形成的有机伴生物，对于环境有极大危害，且可使人类身心健康受到威胁[1]。持久性有机污染物对于社会生活有潜在隐患，为此中国环境监测部门将持久性有机污染物作为重要监测目标之一。本文对持久性有机污染物进行分析，并对空气及土壤中的有机污染物进行详实阐述，以期为持久性有机污染物监测提供借鉴。
1 持久性有机污染物概述
1.1 含义
POPs是污染物中的一个分类，具体是指存在持久性特征的有机合成污染物。该类污染物具有高毒性、半挥发性、生物蓄积性以及长期残存性，于空气、水环境或者迁徙途中远距离迁移沉积回落地球，造成环境及动植物的剧烈损害。对于生物而言，POPs会使机体发生免疫机能、生殖机能、内分泌系统出现紊乱及失调的现象。有研究发现，现阶段几乎所有人身体内都包含有POPs物质，这也说明此类物质造成的人体危害逐步显现（如表1）。
1.2 特征
POPs物质具有明显的持久性，其在水中半衰期超过2个月，土壤中半衰期则超过6个月;POPs物质在生物体中的积累性，一般水生物体内POPs因子积累达到5000以上;POPs具有远距离传输特点，在与某一POPs物质排放源头相距较远的位置进行水准面的测量，多项实践证明，POPs物质能够通过迁徙物种及水体、空气进行远距离传播，或者在对环境产生破坏的现象上有强大的远距离传播能力;最后则是不良效果[2]。健康方面来看，会导致野生生物体出现先天缺陷以及免疫功能障碍、癌症、发育及生殖系统疾病等。造成的人类影响也含有生殖、癌症、先天缺陷、疾病易感、智能下降。
2 空气和土壤中持久性有机污染物监测研究
2.1 空气中的POPs来源及分布
2.1.1 空气中的POPs来源
多氯联苯（PCBs）是POPs中的重要分类，相关研究表明，我国大气环境中的PCBs主要来源是含有PCBs的设备使用中产生的泄漏，以及含有PCBs设备退役后的拆解排放[3]。因为低氯代PCBs本身的挥发性更强，所以在整体大气环境中低氯代PCBs较之PCBs产品的含量更高，PCBs异构体在分布上无明显的地域性差异。其次是交通及生产中产生的POPs较多，大气中卤素质量浓度城市区域中相对更高，从城市区域到农村地带则明显呈下降趋势;交通流量大的枢纽区域中大气EOCI质量浓度较之于交通流量小的区域明显更高，这也这说明了工业生产以及交通排放是有机氯污染主要来源之一[4]。在POPs中，多环芳烃于环境中的分布也较为广泛，主要来源还在于烟草及木材等生物质、石油及煤等燃料在未完全燃烧时。分子量较小的多环芳烃是气体形态，分子量较大的多环芳烃则主要是颗粒形态，通过沉降及大气传输使污染物作用到与污染源头距离不等的水体及地表中。因为城市规划及地理位置的差异、区域社会生活习惯不同、经济水平不同等条件，城市与城市之间的POPs主要污染源导大气污染也具有一定差异[5]。
2.1.2 空气中的POPs分布
空气中的POPs随时间变化，分布浓度上也具有一定差异。在20世纪早期，因国外工业先进的国家大量使用POPs物质，导致全球范围内的POPs浓度也在不断增大，在20世纪80年代POPs浓度达到了最高值，各国相继将POPs使用进行了制止，同时也禁止进行POPs的排放，全球范围内的POPs浓度也逐渐下降。空气中的POPs浓度有着明显的季节性，有机氯农药在每年夏半年相对更高，而冬半年相对更低。比如阿尔卑斯山区DDTs浓度与南极地区七氯浓度都与这一规律相符[6]。同时，这一规律性也说明了温度对于POPs分布的影响。POPs有明显的挥发性，在夏季高温情况下，土壤或者其他含有POPs物质的介质中的POPs更容易在空气中挥发，以此使空气中POPs含量上升。当然，若是在进行POPs的处理中增加了温度，那么还是会导致大气中的POPs含量上升，比如多溴二苯醚以及多环芳烃等使用的排放方式便是燃烧，这也导致此类POPs物质冬半年更高。POPs的半挥发性能使土壤及水体中的POPs通过蒸发的方式进入到大气环境，并通过大气环流的形式远距离进行POPs污染的迁移[7]。自然温度较低时，POPs会在地表中沉降，而随着温度逐渐升高，POPs又会再次挥发并进入到大气环境，如此往复。这类情况也导致POPs物质会在地球偏远高寒地区沉积，致使POPs污染会于全世界范围内传播。比如在珠峰及瓦里关中都能检测到有机氯农药，不过此类地区大气环境中POPs含量较之城市地区明显更低。 2.2 土壤中的POPs来源及分布
2.2.1 土壤中的POPs来源
有机氯农药的种类相对较为多样化，DDT与HCH在我国土壤POPs污染中是最为普遍的污染物。主要来源还在于HCH与DDT的大量生产及广泛使用，在农村区域中明显更多。但土壤有机氯农药的最大污染区往往是在有机氯农药厂内部，导致了有机氯在土壤中的二次污染。多氯联苯是人工合成有机物，我国在20世纪80年代初期就逐步停止了这一物质的生产，但在50年代到70年代自比利时进口了含有多氯联苯的电容器，这是导致我国土壤多氯联苯污染的来源之一[8]。土壤POPs污染来源中，多氯联苯的污染来源于生产及使用过程中，进行有效的控制能够缓解这一污染。二噁英主要是在含氯化工处理或者废物燃烧中产生的一类副产品，土壤中出现这一类污染主要来源是废物燃烧及木材燃烧、金属冶炼厂生产中的废弃排放[9]。多溴二苯醚主要作用是阻燃剂，在电子、化工、采矿、石油、纺织等领域应用广泛，计算机及日常用品中也多含有这一污染物，其使用广泛也造成了污染广泛，在电子废品垃圾场及周围环境中出现的污染情况往往也较为严重。
2.2.2 土壤中的POPs分布
有机氯农药分布主要与制药生产、使用关系密切，有机氯农药的存储区域污染最大，农田生产中使用大量有机氯农药进行土壤害虫防治，也导致土壤中的有机氯农药超标。农田类型不同有机氯农药残留不同，农药含量分布可以按次序排为水田、蔬菜以及林地。农田地形存在差异时也会导致土壤中的有机氯农药残留不同，山区地带较于平原地区残留量更高。城市的发展历史与多氯联苯的含量也具有相关性，历史越长，多氯联苯总量越大。二噁英主要是含氯化工在处理及废物燃烧中产生的物质，因此其分布受到污染地区主要风向影响。比如哥本哈根地区二噁英浓度主要是从西到东梯度升高的分布状态，当地常年盛行西风。另一方面，在与二噁英污染源相近的区域，土壤中含有二噁英的浓度也较高。多环芳烃在分布区域不同及土壤类型不同时，含量也存在较为明显的差异，城市中的高浓度区域主要在老住宅区以及老教园区、工业集中的区域，这说明城市的人口活动及时间累积都会使得多环芳烃浓度及含量增加[10]。多溴二苯醚在土壤中的分布与土壤TOC含量存在正比关系，这说明多溴二苯醚在土壤中的含量受到土壤对有机质吸附能力的影响。多溴二苯醚还受到海拔影响，海拔越高温度越低，有机物质受到冷凝作用在土壤中不断聚集。
3 结论
本文对持久性污染物在空气及土壤中的分布进行了分析，空气中的有机污染物相对受到温度影响;土壤中的有机污染物受到污染物生产及使用的影响，更会因人类活动及时间累积而逐渐增量温度及风向的影响也较为明显。未来进行持久性污染物的处理过程中，要按照其分布以及来源进行具体的分析以后，才能确认其处理方法，因为来源和分布往往揭示了持久性污染物的总体影响，对其合理分析后才能确认有效的处理方法。
参考文献
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[2]蔡德雷，宋燕华，徐彩菊，等.低剂量持久性有机污染物暴露对大鼠的影响[J].预防医学，2019（6）：558-563.
[3]程荣，石磊，郑祥.环境科学研究中的“明星”污染物及其近况[J].科技导报，2019，37（17）：50-64.
[4]孙军亚，金星龙，杨瑞强，等.森林土壤中持久性有机污染物环境行为及其影响研究进展[J].环境化学，2019（6）：1223-1231.
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[6]王晓艳，王小萍，王传飞，等.利用树木研究持久性有机污染物时空分布特征及其来源综述[J].地球科学与环境学报，2018，40（06）：136-147.
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[8]王华.持久性有机污染物在多介质中的分布及环境行为[C].中国环境科学学会.2016中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）.中国环境科学学会：中国环境科学学会，2016：82-87.
[9]刘兴土，马学慧.植被富集持久性有机污染物研究进展[J].地理科学进展，2013，32（10）：1555-1566.
[10]路雪柏，王九菊.持久性有機污染物污染分布及防治对策探讨[J].山西科技，2019，34（01）：145-146+151.
收稿日期：2020-02-04
作者简介：王玲（1986-），女，汉族，本科学历，学士学位，工程师，研究方向为环境监测。
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