“中国东部地区典型半挥发持久性有机污染物的来源、归趋、人群暴露及
大气中挥发性有机物的来源与影响
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大气中挥发性有机物的来源与影响大气中挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,简称VOCs)是指在常温下可以挥发出来的有机化合物。
这些化合物来自于自然界与人类活动,对大气环境产生了重要影响。
一、自然界中的VOCs来源自然界中的VOCs主要来自于植物的挥发物质。
植物通过挥发物质(如香味)吸引昆虫传粉、防御害虫等。
此外,植物蒸腾作用也会释放VOCs。
在林区、湖泊周围等自然环境中,植物的释放是大气中VOCs的主要来源。
二、人类活动导致的VOCs排放人类活动是现代社会中VOCs污染的主要来源。
工业生产、交通运输、油漆涂料、家具装饰等都会释放大量VOCs。
例如汽车尾气中的一氧化碳、苯等化合物,人们使用含有有机溶剂的油漆和涂料时挥发出来的甲醛、甲苯等物质,都对大气环境造成了污染。
三、大气中VOCs的影响1. 大气中的VOCs与氮氧化物一起参与光化学反应,形成臭氧与细颗粒物。
臭氧是一种强氧化剂,对人体呼吸系统和植物生长都有害,会导致呼吸道疾病和光化性污染。
细颗粒物对人体健康和能见度都有明显影响。
2. VOCs与光化学反应还可产生硝基化合物等二次有机气溶胶物质。
这些物质对健康有害,对大气光学特性也有一定影响。
3. VOCs还直接参与了大气中的硫氧化反应,导致酸雨的形成。
4. 挥发性有机物对臭氧层的破坏也不可忽视。
部分化合物可以在大气中破坏臭氧层,增加紫外线辐射的强度,对人类和生态环境造成潜在风险。
四、控制VOCs排放的措施为了减少VOCs的排放,可采取以下措施:1. 严控工业和交通尾气的污染物排放,推广清洁能源和尾气净化技术。
2. 鼓励使用低挥发性有机溶剂和油漆涂料,提倡绿色环保建材。
3. 加强工业生产过程中的废气治理,提高排放标准。
4. 合理规划城市交通布局,鼓励公共交通和非机动车出行,减少车辆尾气对大气的污染。
5. 提高公众环保意识,倡导绿色生活方式,减少家庭和个人排放。
在未来的发展中,对于大气中挥发性有机物的来源与影响需要更加深入的研究。
_斯德哥尔摩公约_禁用的12种持久性有机污染物
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第18卷 第3期2003年6月大学化学知识介绍《斯德哥尔摩公约》禁用的12种持久性有机污染物任仁(北京工业大学环境与能源工程学院 北京100022) 摘要 、特点以及《斯德哥尔摩公约》禁用的12种持久性有机污染物的种类、组成、结构、应用和危害。
2001年5月23日,包括中国在内的127个国家和地区的环境部长和高级官员在瑞典首都斯德哥尔摩签署了一项国际公约,决定在世界各地禁止或限制使用12种持久性有机污染物。
这是自从1997年2月以来,长达4年的多轮政府间谈判取得的重要成果。
1 什么是持久性有机污染物(POPs) 持久性物质(persistent substance)是指化学稳定性强,难于降解转化,在环境中不易消失,能长时间滞留的物质。
符合这些条件的有机污染物就叫作持久性有机污染物(persistent organic pollutants,缩写为POPs)。
通常用污染物在环境中消失一定百分率所需的时间作为判断其持久性的指标。
如消失50%所需的时间,称为半衰期(t1/2)。
《斯德哥尔摩公约》的附件D对持久性的规定是:“在水中的半衰期大于2个月、或在土壤中的半衰期大于6个月、或在水体沉积物中的半衰期大于6个月”。
持久性有机污染物具有生物积累性,由于它们具有低水溶性、高脂溶性的特性,可以被生物有机体在生长发育过程中直接从环境介质或从所消耗的食物中摄取并积蓄。
生物积累的程度可以用生物浓缩系数来表示。
某种化学物质在生物体内积累达到平衡时的浓度与所处环境介质中该物质浓度的比值叫生物浓缩系数。
各种化学物质的生物浓缩系数变化范围很大,与其水溶性或脂溶性有关。
有人测定农药等多种有机化学物质的生物浓缩系数(K oc)是其水溶性(S)或正丁醇/水分配系数(P)的函数,而分配系数可以由水溶性资料估计出来,也可以根据生物的摄取和排出速率常数估计出来,这样可以大大节约实验时间,因为有些持久性化学物质达到积累平衡要持续很长时间。
持久性有机污染物监测与治理
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通过加入特定的化学药剂,使污染物与药剂发生化学反应,形成沉淀 物,再通过沉淀、过滤等方法去除。
生物处理方法
总结词 活性污泥法
生物膜法 厌氧生物处理法
利用微生物代谢作用去除污染物的方法
利用活性污泥中的微生物群体对污染物进行吸附和降解,达到 净化水质的目的。
通过在生物反应器内培养微生物膜,使污染物在膜上被吸附和 降解,达到净化水质的目的。
污染控制技术
研究和发展针对持久性有机污染物的处理和净化技术,包括吸附 、催化燃烧、生物降解等。
综合治理技术
结合多种技术手段,发展综合治理方案,实现对持久性有机污染 物的全面控制和治理。
未来研究方向
新型污染物的发现与鉴定
随着工业化和城市化进程的加速,新型持久性有机污染物的出现和 鉴定将成为研究重点。
应急监测
在发生突发事件或污染事故时 ,进行实时监测,评估污染状 况和影响。
研究监测
针对特定研究目的,进行长期 或周期性的监测,以深入了解 持久性有机污染物的分布和变 化规律。
03
持久性有机污染物的治理
物理处理方法
01
02
03
04
总结词
利用物理原理去除污染物的方 法
吸附法
利用吸附剂(如活性炭)吸附 污染物,达到净化水质的目的
全球范围内的污染监测与治理
加强国际合作,开展全球范围内的持久性有机污染物监测与治理研 究,共同应对全球环境问题。
生态修复与补偿机制
研究持久性有机污染物对生态环境的长期影响,探索生态修复和补 偿机制,促进生态环境的可持续发展。
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持久性有机污染物监测与治理
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2023-12-30
持久化有机污染物在环境中的迁移和归趋模型分析
![持久化有机污染物在环境中的迁移和归趋模型分析](https://img.taocdn.com/s3/m/df58c3604a73f242336c1eb91a37f111f1850d3f.png)
持久化有机污染物在环境中的迁移和归趋模型分析随着工业化和城市化的推进,大量有机污染物被释放到环境中,对生态系统和人类健康带来了严重威胁。
了解有机污染物在环境中的迁移和归趋模型对于环境管理和健康风险评估具有重要意义。
本文将针对持久化有机污染物(POPs)在环境中的迁移和归趋模型进行分析。
首先,什么是持久化有机污染物?持久化有机污染物是指在环境中难以降解和分解的有机化合物,具有长期存在性,并可以迁移到远离源头的地点。
它们包括多环芳烃类化合物、农药、工业化学品等。
由于其稳定性和毒性,POPs对生态系统和人类健康造成危害。
POPs在环境中的迁移受到多种因素的影响,包括物理、化学和生物过程。
物理过程如扩散、降解和吸附等可以改变有机污染物的浓度和分布。
化学过程如氧化还原反应、光解等可以影响有机污染物的降解速率和转化产物。
生物过程如植物吸收、生物降解等可以改变有机污染物的有效性和毒性。
因此,构建模型来分析POPs的迁移和归趋过程对于预测其环境行为至关重要。
针对POPs在环境中迁移和归趋模型的研究,主要有两种方法:实验室研究和数学模型。
实验室研究可通过模拟POPs在不同环境条件下的迁移和归趋过程,包括模拟土壤、水体和大气中的物理、化学和生物过程。
这些实验可以提供数据用于建模和验证模型的可靠性。
数学模型是研究POPs迁移和归趋模型的重要工具。
数学模型基于物质传递方程和参数化关系,通过数值计算来模拟POPs在环境中的迁移和归趋。
这些模型可以提供对不同环境条件下POPs迁移和归趋的量化预测。
常用的数学模型包括扩散模型、吸附模型、氧化还原模型、生物降解模型等。
这些模型可以用来模拟POPs在土壤、水体和大气中的迁移和归趋过程。
在实际应用中,使用数学模型来分析POPs在环境中的迁移和归趋具有一定的局限性。
首先,POPs的物理、化学和生物特性非常复杂,不同环境条件下可能出现差异。
因此,模型的参数估计和验证需要大量实验数据和现场观测。
环境中持久性有机污染物分布特征
![环境中持久性有机污染物分布特征](https://img.taocdn.com/s3/m/3d07ebd6d1d233d4b14e852458fb770bf78a3ba0.png)
环境中持久性有机污染物分布特征一、持久性有机污染物(POPs)概述持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,简称POPs)是指一类具有持久性、生物累积性和远距离迁移能力的化学物质。
这类物质一旦进入环境,便难以降解,可通过食物链逐级累积,最终对人类健康和生态系统造成严重威胁。
POPs包括多种类型的化合物,如多氯联苯(PCBs)、多氯代二苯并二恶英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)、有机氯农药(如DDT)等。
1.1 POPs的环境行为POPs的环境行为主要表现在其持久性、生物累积性和远距离迁移能力。
持久性意味着这些物质在环境中的半衰期较长,不易被分解。
生物累积性则指这些物质能通过食物链逐级累积,导致生物体内浓度远高于环境浓度。
远距离迁移能力则是指POPs能够通过大气和水流等途径,跨越国界和大洲,影响远离污染源的地区。
1.2 POPs的来源POPs的来源主要包括工业生产、农业使用、废弃物焚烧和自然生成等。
工业生产中,如PCBs曾广泛应用于变压器、电容器和塑料添加剂中。
农业使用中,如DDT曾广泛用于杀虫剂。
废弃物焚烧过程中,高温条件下可能生成PCDDs和PCDFs。
此外,某些POPs如天然火灾也能产生。
二、环境中POPs的分布特征2.1 大气中的POPs分布大气是POPs远距离迁移的主要途径。
由于POPs的挥发性,它们可以通过蒸发进入大气,随后通过风力传播到远离污染源的地区。
大气中的POPs分布受多种因素影响,包括温度、湿度、风速和风向等。
在寒冷地区,POPs的挥发性降低,可能会在冰雪中积累,形成所谓的“冷凝结库”,而在气候变暖时释放,导致POPs的再次迁移。
2.2 水体中的POPs分布水体是POPs的重要储存库。
POPs可以通过降水、地表径流和地下水渗透等途径进入水体。
在水体中,POPs的分布受水文条件、水质和生物活动等因素影响。
例如,在河流中,POPs可能会随着水流迁移,而在湖泊和海洋中,则可能在沉积物中积累。
我国人群大气颗粒物污染暴露反应关系的研究
![我国人群大气颗粒物污染暴露反应关系的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/cf8e21a0f9c75fbfc77da26925c52cc58bd690b0.png)
我国人群大气颗粒物污染暴露反应关系的研究一、本文概述大气颗粒物污染是当前全球范围内面临的重大环境问题之一,对人类健康构成了严重威胁。
我国作为世界人口最多的国家,大气颗粒物污染问题尤为突出,尤其是在一些工业发达和人口密集的城市。
研究我国人群大气颗粒物污染暴露与人体健康反应之间的关系,对于制定有效的环境保护政策和公共卫生策略具有重要意义。
本文旨在系统分析我国人群大气颗粒物污染暴露与人体健康反应之间的关联性。
通过文献回顾,梳理目前国内外关于大气颗粒物污染对人体健康影响的研究进展,特别是PM5和PM10的研究。
本文将收集和分析我国不同地区人群大气颗粒物暴露的数据,评估不同地区和人群的健康风险差异。
本文将探讨大气颗粒物污染的健康影响机制,并基于研究结果,提出针对性的防控建议,为我国的大气污染防治和人群健康保护提供科学依据。
总体而言,本文的研究成果将有助于深化我们对大气颗粒物污染与人体健康关系的理解,为制定更加科学、有效的环境保护政策和公共卫生措施提供支持。
同时,本研究也将填补我国在这一领域的研究空白,为未来的相关研究奠定基础。
二、研究方法本研究旨在探讨我国不同地区人群对大气颗粒物污染的暴露反应关系。
为了全面理解颗粒物污染对人群健康的影响,我们采用了横断面研究设计,并结合了问卷调查、环境监测和生物标志物分析等多种方法。
我们选取了我国五个具有代表性的城市,这些城市在地理位置、经济发展水平和大气污染程度上具有明显差异。
通过随机抽样的方式,每个城市招募了500名年龄在18至65岁之间的居民作为研究对象。
在数据收集阶段,我们首先通过问卷调查收集了参与者的基本信息、生活习惯、健康状况和医疗史等数据。
同时,利用便携式空气质量监测器对参与者居住地的大气颗粒物(PM5和PM10)进行了连续一周的实时监测,以评估其短期暴露水平。
我们还对参与者进行了血液和尿液样本采集,以测定其体内的颗粒物相关生物标志物,如炎症因子和氧化应激指标。
大气环境中持久性有机污染物的来源研究
![大气环境中持久性有机污染物的来源研究](https://img.taocdn.com/s3/m/dcd0d38aa0c7aa00b52acfc789eb172ded6399a4.png)
大气环境中持久性有机污染物的来源研究近年来,大气环境中的持久性有机污染物备受关注。
这些污染物具有高毒性和难降解性,对人类健康和生态环境造成了严重威胁。
然而,要想有效地控制和治理这些污染物,我们必须首先了解它们的来源。
在大气环境中,持久性有机污染物的主要来源包括工业排放、交通尾气、农业活动、生活废水排放以及区域和远距离传输等。
工业排放是最重要的源头之一。
工业活动涉及到许多化学品的生产和使用,这些化学品往往会释放出挥发性有机物,如挥发性有机溶剂和气溶胶等,它们具有很强的挥发性和揮发性,可以通过气溶胶态进入大气层。
另外,工业生产过程中可能涉及到一些有机污染物的合成和使用,这些污染物往往被释放到大气中。
交通尾气也是大气环境中的重要污染源之一。
汽车、卡车等交通工具燃烧汽油和柴油产生的尾气中含有大量的有机污染物,如苯、甲苯、二甲苯等。
这些有机污染物释放到大气中后,由于其挥发性和难降解性,往往会在大气中长时间滞留,形成大气污染。
农业活动也对大气环境中的持久性有机污染物贡献不少。
化肥和农药的使用是农业活动中最重要的污染源之一。
大量的化肥和农药施用会导致土壤和水体中的有机污染物向大气中释放。
此外,农业中的畜禽养殖也会产生大量的粪便和尿液,其中含有大量的有机污染物,如氨、硫化氢等,这些有机污染物在畜禽养殖场中释放后,会随着风和气流传播到大气中。
生活废水排放也是大气环境中持久性有机污染物的来源之一。
生活废水中含有一定量的有机物,这些有机物在生活废水处理过程中往往无法完全去除,一部分有机物会随着废水排放进入大气中。
大城市和工业区的人口密集地区,由于生活废水排放量大且处理不彻底,往往成为大气污染的主要来源之一。
最后,区域和远距离传输也是大气环境中持久性有机污染物的重要来源之一。
许多有机污染物具有良好的挥发性和揮发性,一旦释放到大气中,往往可以通过风和气流广泛传输。
大气中的这些有机污染物会沉降到地表水、土壤和植物表面,并进入食物链,造成生态风险。
科研项目申请与设计-PPT课件
![科研项目申请与设计-PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/bd7aec87ab00b52acfc789eb172ded630b1c98a7.png)
会资源,共同资助若干特定领域和方向的基础研究。
联合基金面向国家需求和科学重点发展方向,吸引全国范围
内科研人员在相关鼓励领域开展基础研究,解决关键科学问题,
促进产学研合作,培养科学与技术人才,推动我国相关领域、行
业(企业)或区域的自主创新能力的提升。
6、联合基金项目
2014年度发布项目指南的联合基金包括:
2、重大项目:(1000万元左右)4年
肺气血屏障损伤与修复的调控机制 工业生物催化剂的代谢反应机制与相关构建的研究 中国东部地区典型半挥发持久性有机污染物的来源、归趋、人群
暴露及健康风险 面向经济、社会和环境协调发展的现代物流管理研究 糖代谢稳态失衡的发生与发展
3、重点项目:(200~300万元)4年
NSAF联合基金、天文联合基金 大科学装置联合基金、钢铁联合研究基金 NSFC-通用技术基础研究联合基金 NSFC-广东联合基金、NSFC-云南联合基金 NSFC-新疆联合基金、NSFC-河南人才培养联合基金 促进海峡两岸科技合作联合基金。
7、专项基金项目
专项基金项目是自然科学基金委为专门支持或加强某一 领域或某一方面而设立的专款资助项目,目前包括数学 天元基金、国家重大科研仪器设备研制专项等,
8、国际(地区)合作与交流项目
科学基金国际(地区)合作研究与交流项目资助科学技术人员立足国 际科学前沿,有效利用国际科技资源,本着平等合作、互利互惠、成 果共享的原则开展实质性国际(地区)合作研究与学术交流,以提高 我国科学研究水平和国际竞争能力。
重点国际(地区)合作研究项目 组织间国际(地区)合作与交流项目 外国青年学者研究基金项目 在华召开国际(地区)学术会议项目
作用。
小额延续情况:如果小额项目完成得较突出,在延续申请面上项目时会
环境中有机污染物的分类(挥发性有机物VOCs
![环境中有机污染物的分类(挥发性有机物VOCs](https://img.taocdn.com/s3/m/4f6cf8c10029bd64793e2c24.png)
环境中有机污染物的分类一、从物理性质来划分1、挥发性有机物VOCs (沸点在170°C以下)挥发性有机物一-般是指沸点在200°C之内,蒸气压≥0. 1mm Hg,分子量范围约在16~ 250 amu的有机物,这类污染物在空气中主要以气体状态存在,在水中趋向于向大气中扩散。
主要的化合物:卤代烃、苯系物。
前处理方法:采用吹扫捕集(P&T) ,顶空方法(HS) ,空气采用吸附剂、气体采祥袋、数码罐采样。
挥发性有机物的定义:国际标准ISO 4618/1-1998和德国DIN 55649- -2000标准对VOC 的定义:原则上,在常温常压下,任何能自发挥发的有机液体和/或固体。
同时,德国DIN 55649-2000标准在测定V0C含量时,又做了-个限定,即在通常压力条件下,沸点或初馏点低于或等于250"C的任何有机化合物。
世界卫生组织(WHO) :动点有在配的化念物金湿下馆和蒸气压超过13 39在常温下双源气部式存在于空中。
有机物为挥发性有机物(VOCs)。
美国:常温条件下饱和蒸汽压大于10 Pa,标准大气压下沸点小于260 c,而且碳原子个数等于或小于15的有机物。
欧盟:在欧盟国家空气污染排放限值指令(EU National Emissions Ceilings Directive, 2001/81/EC) VoCs被定义为除了甲烷以外在光照条件下能够与氮氧化物(NOX) 反应生成光化学氧化剂的有机物。
中国:挥发性有机物是指常温下饱和蒸汽压大于133.32Pa、常压下沸点在50- -260"C的有机化合物,或在常温常压下任何能挥发的有机物固体或液体。
不同定义的异同点这些定义有相同之处,但也各有侧重。
如美国的定义,对沸点初馏点不作限定,强调参加大气光化学反应。
不参加大气光化学反应的就叫作豁免溶剂,如丙酮、四氯乙烷等。
而世界卫生组织则对沸点或初馏点作限定,不管其是否参加大气光化学反应。
关于我国持久性有机污染物的环境监测研究
![关于我国持久性有机污染物的环境监测研究](https://img.taocdn.com/s3/m/c6d8096d657d27284b73f242336c1eb91a3733c7.png)
关于我国持久性有机污染物的环境监测研究随着我国工业化进程的加快和经济的快速发展,持久性有机污染物成为了环境监测和研究的重要课题。
持久性有机污染物是指在自然环境中难以降解的有机化合物,它们具有强大的毒性和生物积累性,对生态系统和人类健康造成严重危害。
随着人们对环境保护的重视,对我国持久性有机污染物的环境监测研究也越来越受到关注。
我国持久性有机污染物的来源主要包括工业排放、城市污水、农业生产、固体废物处理等。
工业生产是持久性有机污染物的主要来源之一,工业排放中的有机溶剂、氯代烃和苯系物质等化合物都属于持久性有机污染物。
城市污水中的有机废水和固体废物中的污染物也是造成持久性有机污染物的重要原因。
农业生产中使用的农药和化肥也可能产生有机污染物,这些物质在土壤和水体中积累,并最终进入食物链,对人类健康造成威胁。
我国持久性有机污染物的环境监测研究取得了一定的进展。
目前,我国已经建立了一套完善的环境监测网络,覆盖了全国范围内的城市、乡村、水域和大气等不同环境。
这些监测站点通过定期采集空气、水和土壤样品,并使用先进的检测技术分析样品中的有机污染物含量,为我国持久性有机污染物的环境监测提供了重要数据支持。
科研人员还通过对不同地区、不同行业和不同类型环境中的持久性有机污染物进行调查研究,掌握了我国持久性有机污染物的分布规律和来源特征,为环境治理和污染防控提供了科学依据。
我国持久性有机污染物的环境监测研究面临着一些挑战和问题。
持久性有机污染物的种类繁多,且在环境中体现出复杂的迁移转化规律,对于它们的监测和分析技术要求高,需要不断引进和开发新的检测方法和技术手段以适应不同环境条件下的监测工作。
由于我国地域辽阔,环境监测站点庞杂,监测网络覆盖面可能存在不均衡问题,导致一些地区和环境类型的持久性有机污染物监测数据严重不足,这就需要进一步完善和扩大监测网络,提高监测数据的广泛性和可靠性。
我国持久性有机污染物的环境监测研究需要加强国际合作。
污染场地中挥发性有机物的扩散和人群暴露预测模型研究进展
![污染场地中挥发性有机物的扩散和人群暴露预测模型研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/29357e1332687e21af45b307e87101f69e31fb9e.png)
生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第18卷第6期2023年12月V ol.18,No.6Dec.2023㊀㊀基金项目:国家重点研发计划课题(2020YFC1807103)㊀㊀第一作者:张钰萌(1999 ),女,硕士研究生,研究方向为土壤环境污染评价,E -mail:*****************㊀㊀通信作者(Corresponding author ),E -mail:***************.cn㊀㊀#共同通信作者(Co -corresponding author ),E -mail:***************.cnDOI:10.7524/AJE.1673-5897.20230620001张钰萌,吴倩,鲍天宇,等.污染场地中挥发性有机物的扩散和人群暴露预测模型研究进展[J].生态毒理学报,2023,18(6):127-139Zhang Y M,Wu Q,Bao T Y ,et al.Research progress on volatile organic compounds diffusion and population exposure prediction models in contamina -ted cites [J].Asian Journal of Ecotoxicology,2023,18(6):127-139(in Chinese)污染场地中挥发性有机物的扩散和人群暴露预测模型研究进展张钰萌1,2,吴倩1,*,鲍天宇3,王占生1,#,李颖1,刘晓丹1,丁晓雯21.中国石油集团安全环保技术研究院有限公司,北京1022062.华北电力大学环境科学与工程学院,北京1022063.中国石油天然气股份有限公司内蒙古销售分公司,呼和浩特010000收稿日期:2023-06-20㊀㊀录用日期:2023-10-20摘要:污染场地中挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的精准风险评估是开展后续修复工作的重要依据㊂鉴于VOCs 易挥发的特性,呼吸吸入气态污染物是可能对人体健康造成危害的最主要的暴露途径㊂目前常用基于实测土壤中VOCs 浓度或基于实测土壤气中VOCs 浓度的模型来计算呼吸吸入暴露途径下的健康风险㊂本文在分析污染场地土壤和土壤气2种不同介质中VOCs 分布特点的基础上,总结了国内外常用的健康风险评估模型及应用情况,分析了可能对模型预测结果产生影响的因素,尤其是假设条件和模型输入参数㊂最后,本文建议加强土壤气中VOCs 的调查与评估研究工作,同时加强实地调查㊁多渠道获取模型参数以建立本土化数据库并进行参数的精细化划分,以降低模型的不确定性㊂关键词:土壤气;VOCs ;健康风险评估;影响因素文章编号:1673-5897(2023)6-127-13㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:AResearch Progress on Volatile Organic Compounds Diffusion and Popula-tion Exposure Prediction Models in Contaminated CitesZhang Yumeng 1,2,Wu Qian 1,*,Bao Tianyu 3,Wang Zhansheng 1,#,Li Ying 1,Liu Xiaodan 1,Ding Xiaowen 2PC Research Institute of Safety and Environmental Protection Technology,Beijing 102206,China2.College of Environmental Science and Engineering,North China Electric Power University,Beijing 102206,China3.Inner Mongolia Sales Branch of China National Petroleum Corporation Limited,Hohhot 010000,ChinaReceived 20June 2023㊀㊀accepted 20October 2023Abstract :The precise risk assessment of volatile organic compounds (VOCs)in contaminated sites is an important basis for conducting subsequent remediation work.Given the volatile nature of VOCs,breathing and inhaling gaseous pollutants is the main exposure pathway that may pose a threat to human health.Currently,models based on measured VOCs concentration in soil or measured VOCs concentration in soil gas are commonly used to calcu -128㊀生态毒理学报第18卷late health risks under respiratory inhalation exposure routes.On the basis of analyzing the distribution characteris-tics of VOCs in soil and soil gas at contaminated sites,this article summarizes the commonly used health risk as-sessment models and their application,and analyzes the factors that may affect the model s prediction results,espe-cially the assumed conditions and model input parameters.Finally,it is suggested to strengthen the investigation and evaluation of VOCs in soil gas,obtaining model parameters from multiple channels to establish a localized da-tabase and finely dividing parameters to reduce model uncertainty.Keywords:soil gas;VOCs;health risk assessment;influencing factors㊀㊀挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)是污染场地典型的污染物之一,通常以气态形式从污染土壤经过扩散㊁对流作用穿过土壤进入大气,或通过建筑地板进入室内环境㊂当VOCs聚集到一定浓度时会增加人体的吸入风险,从而引起呕吐㊁失眠,严重的甚至可能会损坏人体血液系统[1],同时VOCs还是大气中臭氧污染㊁PM2.5污染的重要前体物质[2]㊂因此,污染场地在开发利用前需开展VOCs调查与风险评估,以确定是否会对人体健康造成威胁㊂VOCs化学性质活泼㊁易挥发㊁迁移能力强,导致其调查与风险评估难度较大㊂‘建设用地土壤污染风险评估技术导则“(HJ25.3 2019)[3]中列出的5种气态污染物暴露途径,包括3种土壤污染物暴露途径㊁2种地下水污染物暴露途径㊂污染场地被开发后地面大多会硬化处理,经口摄入㊁皮肤接触㊁呼吸吸入颗粒物的可能性较小,加之VOCs的易挥发性,呼吸吸入气态污染物是最主要的㊁最可能对人体健康造成危害的暴露途径㊂导则推荐利用三相平衡模型[4]基于土壤或地下水中VOCs浓度计算土壤气中VOCs浓度而进行风险评估㊂此方法假设VOCs在水㊁气㊁固相之间为线性可逆吸附与实际情况不符而导致计算的风险值偏保守,利用实测土壤气中VOCs浓度更能表征其蒸气入侵风险[5]㊂在美国,对土壤气体取样实测VOCs浓度已成为评估土壤气相污染物对人体健康风险的标准方法[6]㊂本文在分析污染场地土壤和土壤气2种不同介质中VOCs的分布特点的基础上,总结了基于土壤VOCs风险评估模型和基于实测土壤气VOCs浓度的室内㊁外呼吸暴露健康风险计算公式,梳理了国内外2种方法应用情况,总结了可能对模型预测结果产生影响的因素㊂最后对污染场地挥发性有机物风险评估研究提出改进措施和建议,以期为未来精细化风险评估研究提供思路㊂1㊀VOCs在污染场地的分布特点(Distribution characteristics of VOCs in contaminated sites)我国地块调查多是以土壤采样检出污染物浓度为依据,随着北京宋家庄地铁事件中 土壤中污染物浓度不超标,但明显存在异味 现象发生,国内逐渐意识到现行地块调查方法对VOCs地层空间分布异质性认识不足[7]㊂目前污染场地调查通过采集研究区域不同土层的土壤和土壤气样本,分析VOCs 的种类㊁浓度范围㊁变化趋势及所处的土层结构等,部分典型污染场地VOCs分布特点见表1㊂不同污染场地的主要污染物存在明显差异,如石油化工类污染场地的主要有机污染物多为苯系物,农药场地主要污染物多为卤代烃类;而对于复合污染场地的有机污染物种类更复杂,如某涂料和农药复合污染场地的主要污染物包括苯系物㊁含氧有机物㊁烷烯烃及含氯有机物,占检出物质的70%以上[8]㊂鉴于污染场地不同区域的产品生产历史及原材料使用情况不同,不同区域的VOCs分布与污染程度均有差异㊂垂向上,随着土层深度的变化,VOCs 浓度组成也会发生一定的变化,这种变化与采样点所处的土壤质地密切相关㊂当土壤质地为黏土时,土壤渗透性较差,会阻碍污染物扩散而聚集在该土层㊂不同的地块调查采样方法下污染物浓度组成也不同,即VOCs的浓度分布存在介质差异性㊂如某地块调查显示,土壤中苯检出率和超标率分别为17.2%㊁4.7%,而土壤气中苯检出率和超标率达54.7%㊁34.4%[9]㊂通常对于砂土质地的采样点位,土壤气调查采样方法下VOCs检出率和超标率更高,除与污染物的易挥发性相关外,砂土土壤较高的孔隙率也为VOCs的扩散迁移提供了通路㊂Zhang等[10]对京津冀的5个污染场地研究也显示在土壤中未检出但在土壤气中超标的点位的土质为砂土,占比达89%,粉土占11%㊂因此地块调查仅依据土壤浓度数据不能完整反映VOCs的污染分布与污染程度,应综合考虑不同点位㊁不同土层㊁不同介质下的VOCs㊂第6期张钰萌等:污染场地中挥发性有机物的扩散和人群暴露预测模型研究进展129㊀2㊀VOCs健康风险评估方法及研究进展(Methods and research progress of health risk assessment for VOCs)鉴于我国大多数污染场地处于待开发状态,难以直接进行室内VOCs浓度的实测,因此模型预测是我国污染场地风险评估的重要工具㊂健康风险评估前的一个重要步骤是进行初步风险识别,即利用VOCs筛选值标准识别出可能对人体健康存在风险的有机污染物㊂当污染物浓度超过筛选值时,可能会对人体健康造成危害,需进行风险评估来确定;而当污染物浓度低于筛选值时,无需再进行风险评估㊂目前污染场地的风险评估模型有基于土壤和土壤气中VOCs浓度2种㊂2.1㊀初步风险识别目前,美国已出台土壤和土壤气筛选值标准[16]㊂我国仅出台了建设用地的土壤筛选值标准,土壤气VOCs筛选值正处于研究阶段㊂钟茂生等[17]基于J&E模型推导了4种VOCs在室内蒸气入侵暴露情境下浅层㊁深层土壤气筛选值,苏燕等[18]基于我国风险评估导则模型计算了31种VOCs在室内㊁外暴露途径下深层土壤气筛选值,见表2㊂土壤气筛选值计算公式如下:土壤气筛选值=室内㊁外空气VOCs允许浓度值VOCs从土壤气至室内㊁外空气的衰减因子㊀(1)其中,室内㊁外空气VOCs允许浓度值为致癌风险㊁非致癌风险达到最高可接受水平(10-6㊁1)时的VOCs室内㊁外暴露浓度㊂对比表2土壤气筛选值可知,‘建设用地土壤污染风险评估技术导则:HJ 25.3 2019“导则(以下简称导则)㊁J&E模型计算值表1㊀污染场地挥发性有机物(VOCs)分布特点Table1㊀Distribution characteristics of volatile organic compounds(VOCs)in contaminated sites场地类型Type of contaminated site介质Medium主要污染物Major pollutant土层/mSoil layer/m土层类型Soil layer type浓度范围Concentration range平均值Average化工搬迁场地[11] Chemical relocationsite[11]土壤Soil土壤气Soil gas二氯甲烷Dichloromethane苯Benzene二氯甲烷Dichloromethane苯Benzene1.5杂填土Miscellaneous fill0.06~3.31 1.453.5黏土层Clay ND~2.27 1.441.5杂填土Miscellaneous fill ND~182.0040.743.5黏土层Clay0.94~69.7016.311.5杂填土Miscellaneous fill ND ND3.5黏土层Clay ND ND1.5杂填土Miscellaneous fill0.037~60377.093.5黏土层Clay0.063~61698.84场地B[12] Site B[12]土壤Soil1,2,3-三氯丙烷1,2,3-trichloropropane苯Benzene0~2填土Fill layer0~2.640.122~4粉黏土Silty0~5.320.534~6黏土层Clay0~2.310.230~2填土Fill layer0~6.360.722~4粉黏土Silty clay0~18.2 2.264~6黏土层Clay0~4.670.84苯污染区域[13] A site contaminatedby benzene[13]土壤Soil土壤气Soil gas苯Benzene0~12-ND ND12~16粉土Silt0.03~30.70 3.67>16砂土层Sandy soil ND ND0~9-ND ND9~16粉土Silt0.14~794.94112.2>16砂土层Sandy soil0.09~1179.393.8澳大利亚场地[14] An Australian site[14]土壤气Soil gas三氯乙烯(TCE)Trichloroethylene(TCE)123砂土层Sandy soil>5->9->10-石油污染场地[15] Oil contaminated site[15]土壤Soil苯Benzene乙苯Ethylbenzene0~0.2黏土层ClayND~0.71-ND~0.95-注:土壤介质检出污染物浓度单位为mg㊃kg-1,土壤气介质检出污染物浓度单位为mg㊃m-3,ND表示未检出㊂Note:The unit of contaminant concentration detected in soil medium is mg㊃kg-1;the unit of contaminant concentration detected in soil gas medium is mg㊃m-3;ND indicates that no contaminant is detected.130㊀生态毒理学报第18卷分别比美国环境保护局(US EPA)规定值高4~5㊁2~3个数量级,差异的主要原因在于美国污染地块的风险评估基于实测土壤气-室内空气关系数据库统计结果的95%分位数0.03作为土壤气衰减因子,而我国主要是依据导则推荐的衰减因子计算公式㊂J&E模型和导则模型土壤气筛选值的差异之处如下㊂①室内空气允许浓度计算方式不同㊂钟茂生等[17]是将VOCs分为致癌㊁非致癌物质在可接受致癌水平和可接受危害商下进行室内空气允许浓度的计算;而苏燕等[18]未区分致癌与非致癌物质,取致癌风险㊁非致癌风险达到可接受水平时的较小者作为室内空气允许浓度值㊂②部分参数取值不同㊂如室内地基板的厚度㊁地基裂隙中水体积比㊂③浅层土壤埋深取值不同㊂钟茂生等[17]为了将计算得到的土壤气筛选值与US EPA比较,埋深取2m,而苏燕等[18]则取导则默认值0.5m㊂石油烃类VOCs在扩散过程中会由于生物降解作用而发生浓度衰减,且较短的垂直距离内浓度就可以降低几个数量级㊂US EPA除使用筛选值标准外,还利用筛选距离进行石油类污染场地蒸气入侵风险的经验筛选,若垂直距离大于筛选距离,可忽略发生蒸气入侵的可能性,否则,需要开展进一步的现场调查㊂Lahvis等[19]研究指出垂直筛选距离与污染源的类型有关,当污染源为溶解相时发生蒸气入侵的可能性较小,而轻质非水相液体污染源需在4m或者更大的垂直筛选距离下,95%的土壤气中苯低于30μg㊃m-3㊂基于数百个石油污染场地大量数据的经验分析,US EPA提出无自由相时1.8~2m的清洁土层可基本降解苯系物,存在自由相时则需要4.8~5m清洁土层;溶解相的垂直筛选距离为1.8 m,轻质非水相液体污染源的垂直筛选距离为4.5 m[20]㊂而我国的高层建筑物地板下土壤气的衰减规律可能与国外独栋建筑的不同,因此符合我国实际情况的垂直筛选距离需要进一步研究[21]㊂2.2㊀基于土壤VOCs的风险评估基于土壤VOCs的风险评估是将土壤中检测结果中VOCs浓度利用数学模型计算得到土壤气VOCs的浓度而进行健康风险评估的方法㊂常用的数学模型有Johnson&Ettinger(J&E)模型㊁双元平衡解吸(Dual Equilibrium Desorption,DED)模型,模型是基于气态污染物从地下迁移至地上的传输机理构建,见图1㊂首先利用气㊁固㊁水三相分配模型确定从污染源分配到土壤气相中VOCs浓度值,随后气相VOCs在包气带扩散迁移到建筑地基或地表并通过对流或扩散传递进入室内或室外利用Fick定律表达,最后利用箱内混合模型表达VOCs在室内㊁室外空气混合过程㊂最终利用3个过程中挥发通量相等原则来求解挥发至室内㊁外环境中的VOCs浓度,进而计算呼吸暴露途径下的健康风险值㊂根据VOCs最终扩散至室内或室外,可分为室内蒸气入侵和室外蒸气入侵㊂2.2.1㊀J&E模型J&E模型[4]于1991年提出,基于土壤气㊁固㊁水三相平衡理论将土壤VOCs浓度转化为土壤气相中VOCs浓度值来进行污染场地健康风险评估㊂该模型假设系统处于稳态条件,污染源浓度稳定不变,VOCs在包气带只通过扩散传质,没有生物降解作用[22]㊂表2㊀土壤气筛选值Table2㊀Soil gas screening values污染物Contaminant用地情景Land use scenario浅层Superficial layer深层Deep layer钟茂生等[17]Zhong et al[17]苏燕等[18]Su et al[18]US EPA钟茂生等[17]Zhong et al[17]US EPA苯Benzene居住Residential9.6ˑ102 3.7ˑ105 3.1 1.1ˑ10331工商业Commercial and industrial 4.6ˑ103 1.8ˑ10616 5.2ˑ103 1.6ˑ102甲苯Toluene居住Residential 1.1ˑ107 4.5ˑ108 5.2ˑ104 1.2ˑ107 5.2ˑ105工商业Commercial and industrial 6.3ˑ107 1.9ˑ109 2.2ˑ1057.1ˑ107 2.2ˑ106氯仿Chloroform居住Residential 2.7ˑ1028.5ˑ104 1.1 3.1ˑ10211工商业Commercial and industrial 1.3ˑ103 6.3ˑ105 5.3 1.5ˑ103531,1-二氯乙烯(1,1-DCE) 1,1-dichloroethylene(1,1-DCE)居住Residential 4.0ˑ105 5.3ˑ107 2.1ˑ103 4.5ˑ105 2.1ˑ104工商业Commercial and industrial 2.4ˑ106 2.7ˑ1088.8ˑ103 2.7ˑ1068.8ˑ104第6期张钰萌等:污染场地中挥发性有机物的扩散和人群暴露预测模型研究进展131㊀图1㊀地下VOCs传输扩散示意图Fig.1㊀Schematic diagram of underground VOCs transmission and diffusion㊀㊀J&E模型呼吸暴露途径下健康风险的计算公式为:RIJ&E-out =CsˑHˑρθwater+Hˑθair+ρˑKocˑf ocˑD effsˑW D effsˑW+U airˑδˑL s ˑEFˑED ATˑIURˑ106(2)RIJ&E-in =CsˑHˑρθwater+Hˑθair+ρˑKocˑf ocˑD effsˑD eff crackˑηLBˑERˑD eff crackˑL sˑη+D eff sˑD eff crackˑη+D eff sˑL BˑERˑL crack ˑEFˑED ATˑIURˑ106(3)式中:RIJ&E-out㊁RI J&E-in分别表示基于J&E模型计算得到的室外㊁室内呼吸途径下健康风险值,Cs为实测土壤中VOCs的浓度值(mg㊃kg-1),其余参数定义见表3㊂J&E模型是目前应用广泛的污染场地蒸气入侵评估模型之一,利用其可计算污染场地室内空气中污染物的暴露浓度[23],评估VOCs对人体健康危害水平㊂如将模型应用于评估化工厂对附近的居民区的健康风险[24],将模型应用于评估工业园区㊁火电厂土壤中多环芳烃对工人的致癌风险[25-26]㊂计算的风险值可为后续和风险防控提供参考,逯雨等[27]发现污染土壤表层覆盖黏土层比覆盖砂土更可以阻挡VOCs蒸气的迁移,从而减少蒸气入侵风险㊂芦伟等[28]利用箱体模型模拟了1,1,1-三氯乙烷(1,1,1-TCA)蒸气一维扩散过程,研究发现 J&E模型在污染源较浅㊁土壤孔隙率较大的污染场地类型中更适合 ㊂随着J&E模型的广泛应用,越来越多研究发现利用J&E模型进行风险评估结果偏保守㊂McHugh 等[29]根据J&E模型的预测结果预估5个石油类污染场地都将发生室内空气污染,但实际仅在其中2个场地观察到室内空气受到污染㊂McNeel和Dibley[30]研究发现,与实测通量计算的风险值相比,J&E模型计算三氯乙烯和苯呼吸暴露健康风险值分别高1个㊁2个数量级㊂郭晓欣等[31]研究发现在有机碳含量较高的黑龙江黑土和有机碳含量较低的北京潮土2种不同土壤中,实测土壤气VOCs的风险计算值比J&E模型风险值低2个数量级,后者计算较保守㊂2.2.2㊀DED模型DED模型[32-33]是在J&E模型的基础上提出的一种新的解吸模型㊂该模型认为污染物在高浓度范围内解吸相对容易,吸附与解吸呈线性关系;但随着污染物浓度降低,解吸能力也随之下降而出现滞后现象,此时解吸与吸附呈非线性关系,这与VOCs在土壤中可能存在的老化锁定行为[34]有关㊂DED模型计算呼吸途径下健康风险的公式如下:132㊀生态毒理学报第18卷RI DED -out =H ˑF 2-4A ˑG -F 2A ˑD eff sˑW D effs ˑW +U air ˑδˑL sˑEF ˑEDATˑIUR ˑ106(4)RI DED -in =H ˑ㊀F 2-4A ˑG -F2A ˑD eff s ˑD eff crack ˑηL B ˑER ˑD eff crack ˑL s ˑη+D eff s ˑD eff crack ˑη+D effs ˑL B ˑER ˑL crackˑEF ˑEDATˑIUR ˑ106(5)F (C s )=f ˑq 2nd max ˑ(θwater +H ˑθair )+f oc ˑρˑf ˑq 2nd maxˑ(K 1stoc+K 2nd oc)-K2nd ocˑf oc ˑρˑC s(6)A =K 2ndocˑf oc ˑ(θwater +H ˑθair )+K 1st ocˑK 2nd ocˑ(f oc )2ˑρ(7)G (C s )=-f ˑq 2nd maxˑρˑC s (8)式中:RI DED -out ㊁RI DED -in 分别表示基于DED 模型计算得到的室外㊁室内呼吸途径健康风险值;K1st oc为线性解吸的有机碳-水分配系数(L ㊃kg -1);q 2nd max 为非线性吸附-解吸的最大吸附能力(mg ㊃kg -1);K 2nd oc 为非线性解吸的有机碳-水分配系数(L ㊃kg -1);f 为非线性吸附部分进行的程度,默认取1㊂郭晓欣等[31]发现利用DED 模型在有机碳含量较高的黑龙江黑土和有机碳含量较低的北京潮土2种不同土壤中计算的风险值接近实测土壤气VOCs 的风险值㊂张瑞环等[11]在某危化品储存场地,利用DED 模型计算二氯甲烷㊁苯的室外呼吸暴露风险,发现模型计算二氯甲烷风险值基本等同实测土壤气中二氯甲烷浓度计算的风险值,但对于苯,模型得到存在健康风险的点位与实测土壤气得到的点位存在差异,可能会低估风险㊂根据国内外已有文献,本文总结了DED 模型的适用情况,见表4㊂DED 模型与J&E 模型最大的区别是考虑了VOCs 在低浓度时的非线性解吸现象,因此在污染物浓度较低时DED 模型所得的健康风险值与实测土壤气所得的更接近,但污染物浓度较高时与J&E 一样计算结果偏保守㊂表3 参数定义Table 3㊀Parameter definition第6期张钰萌等:污染场地中挥发性有机物的扩散和人群暴露预测模型研究进展133㊀表4㊀DED模型适用情况表Table4㊀DED model application table分类Classification适用情况Application situationDED模型适用性DED model application研究情景Study scenario文献来源Document source土壤类型Soil type污染物Contaminant黑龙江黑土Heilongjiang black soilɿ北京潮土Beijing fluvo-aquic soil黏质土Clayey soilɿ砂质土Sandy soil粉质土Silty soil苯<27mg㊃kg-1Benzene<27mg㊃kg-1ɿ三氯甲烷<5mg㊃kg-1Trichloromethane<5mg㊃kg-1ɿ三氯乙烯<20mg㊃kg-1(北京潮土)Trichloroethylene<20mg㊃kg-1(Beijing fluvo-aquic soil)ɿ三氯乙烯<80mg㊃kg-1(黑龙江黑土)Trichloroethylene<80mg㊃kg-1(Heilongjiang black soil)ɿ实验模拟Experimental simulation场地应用Site application[31][10][35][36][31]2.3㊀基于土壤气VOCs的风险评估鉴于VOCs的迁移扩散特性,较少的土壤监测点位可能无法完全反映地层的污染分布和环境风险,容易造成高浓度点位遗漏现象,不确定性高;且土壤VOCs样品在采集运输保存中易损失,误差大㊂与土壤采样相比,土壤气采样中气体污染物吸附到吸附剂上,样品损失较少,且土壤气采样所代表的污染区域比土壤要广[37-38],能反映更加真实的地块污染状况,较少的采样点位可获得较完备的数据㊂有研究指出,在污染场地开展土壤气样品采集进行目标VOCs的浓度分析并进行风险评估工作所需成本低于基于土壤VOCs浓度计算的风险评估工作成本[39]㊂基于实测土壤气VOCs浓度计算呼吸途径下健康风险的公式如下:RIout =CsgˑD effsˑWD effsˑW+U airˑδˑL gˑEFˑED ATˑIURˑ103(9)RIin=CsgˑD eff sˑD eff crackˑηLBˑERˑD eff crackˑL sˑη+D eff sˑD eff crackˑη+D eff sˑL BˑERˑL crack ˑEFˑED ATˑIUR ˑ103(10)RIin-flux =MAˑTˑLBˑERˑEFˑED ATˑIURˑ103(11)式中:RIout㊁RI in分别表示基于实测土壤气中VOCs 浓度值计算得到的室外㊁室内呼吸途径健康风险值;RIin-flux为基于实测土壤气挥发通量进行计算得到的室内呼吸暴露健康风险值;Csg为实测土壤气中VOCs浓度值(mg㊃m-3);M为通量测试采样器吸附VOCs的质量(mg);A为被动式通量箱底面积(m2);T 为采样时间(s)㊂国外已将土壤气监测列入污染场地VOCs调查的常规工作内容[7],依据实测土壤气浓度开展污染场地VOCs的风险评估工作㊂Hamamin[40]在炼油厂基于VOCs被动土壤气采样分析结果评估了健康风险及污染面积㊂Martí等[41]在垃圾填埋场利用主动采样方法采集了地下5m处的土壤气样品,并利用TD-GC-MS分析得到的样品中VOCs的浓度值进行了致癌风险计算㊂为提高判断是否发生蒸气入侵的准确性,US EPA针对已有的建筑物提出了多证据分析方法,即根据实测地下水㊁土壤㊁土壤气中VOCs浓度㊁地板下土壤气中VOCs浓度㊁室内空气中VOCs浓度值,同时结合土层性质㊁水分㊁氧气含量及是否存在优先通道等证据进行多角度判断㊂虽然国内在土壤气调查及风险评估方面起步较晚,但国内学者积极开展了基于土壤气VOCs的风险评估㊁土壤气筛选值等研究工作,为推动我国污染地块调查评估工作的科学性㊁精准化做了重要贡献㊂朱苓和李志博[42]在某废弃化工场地基于土壤气调查分析技术得到苯㊁乙苯㊁四氯化碳㊁三氯乙烯㊁四氯乙烯及三氯甲烷浓度并进行了人体健康风险评估㊂姜134㊀生态毒理学报第18卷林等[43]在北京某焦化厂苯污染区域基于实测土壤气VOCs浓度值计算了室外呼吸暴露途径下的致癌风险,并建议在大型VOCs污染场地依据实测土壤气VOCs浓度值进行风险评估㊂3㊀模型预测结果的影响因素(Influencing factors) J&E模型和DED模型是在简化VOCs从土壤扩散迁移至室内外环境这一复杂过程并进行基本假设条件的基础上,通过建立数学方程表达各物理量之间的关系,输入一定量的参数后即可预估健康风险㊂因其计算过程相对简单㊁应用方便,在污染场地得到广泛应用,但越来越多研究指出模型预测结果通常保守,不能完全反映污染场地实际风险情况㊂为了简化计算的假设条件㊁模型输入参数均可能对模型预测结果产生影响㊂3.1㊀模型假设条件不同模型的假设条件有较大差异,模型假设条件如表5所示㊂(1)三相线性分配㊂J&E模型假设VOCs在土壤三相间总是处于线性可逆过程导致模型预测结果偏高,而实际情况只有当污染物浓度较高时,吸附与解吸呈线性关系,随着污染物浓度降低,解吸会由于老化锁定行为而出现滞后导致非线性解吸现象发生㊂DED模型考虑了污染物低浓度时的非线性解吸现象,总吸附量等于第一部分-污染物高浓度与第二部分-低浓度吸附量之和,因此污染物浓度较低时更能体现DED模型的优势㊂(2)污染源浓度恒定,在暴露期无限大,不会衰减㊂而实际VOCs会由于挥发㊁降解作用而使浓度降低㊂钟茂生等[44]基于通量守恒原理建立了SD衰减源模型并应用于某VOCs污染地块,研究发现污染物质量浓度随时间呈现指数下降趋势,一定程度上解决了恒定源模型过于保守的问题㊂(3)污染物仅存在纵向迁移过程等㊂而实际污染物在土壤中除纵向迁移还有横向迁移,且VOCs 浓度随横向距离呈现指数衰减[45],因此仅考虑纵向迁移会导致预测风险值不合理㊂Yao等[46]提出了同时考虑纵向和横向迁移的氯化物二维模型用于模拟土壤中VOCs的二维浓度曲线㊂三维数值模型如ASU㊁GW-V AP3D可以模拟地层和建筑结构的三维立体,但模型构建复杂,难以实际应用㊂(4)对流作用主要与建筑物室内外压差有关,计算时通常不考虑压差㊂但压差的存在会增加VOCs 进入室内的浓度,增加模型预测风险值㊂(5)均质土壤㊂而实际情况下很少存在均质土层,土壤的非均质性会导致VOCs浓度分布的不均匀性而增加模型预测风险值的不确定性㊂Verginelli等[47]研究了非均质土壤对VOCs迁移的影响,并建立了相应的模型㊂在马帅帅[48]的物理模型研究中指出,当分层土壤的气体扩散系数从下层到上层依次减少时,VOCs浓度横向衰减减小㊁纵向衰减增大,因此推荐采用分土层的方法进行风险评估㊂(6)不存在优先通道,风险筛选和模型预测均不适用于存在优先通道的污染场地,优先通道的存在会增加模型预测的误差㊂(7)未考虑生物降解作用,导致模型预测结果偏高,尤其当污染物为石油烃类,如苯㊁甲苯等㊂贾慧等[49]在北京某加油站进行了包气带石油类污染物自然衰减的现场试验研究,发现在381d的自然衰减作用下,土壤中苯系物含量可降低到标准内㊂因此,石油烃类污染物在包气带传输过程中会由于微生物降解作用而衰减,从而降低蒸气入侵风险[13]㊂考虑生物降解的模型相继开发,如一维Biovapor模型㊁Verginelli等[50]提出的二维PVI2D解吸模型㊂目前,国内虽然已认识到生物降解对VOCs的衰减作用,表5㊀J&E模型㊁DED模型的假设条件Table5㊀Assumptions of J&E model and DED model 假设条件Assumed conditionJ&E模型J&E modelDED模型DED model 污染源浓度恒定Constant pollution source concentrationɿɿ纵向迁移Vertical migrationɿɿ横向迁移Lateral migration对流作用Convection生物降解Biodegradation系统稳态The system is in a steady stateɿɿ三相线性分配Three-phase linear distributionɿ非平衡解吸Non-equilibrium desorptionɿ优先通道Priority channels均质土壤Homogeneous soilɿɿ。
关于我国持久性有机污染物的环境监测研究
![关于我国持久性有机污染物的环境监测研究](https://img.taocdn.com/s3/m/94bd75cf85868762caaedd3383c4bb4cf6ecb75d.png)
关于我国持久性有机污染物的环境监测研究随着我国经济的迅速发展和工业化进程的加速,我国环境问题愈发凸显,持久性有机污染物成为环境监测和研究的重要议题。
持久性有机污染物是指在自然环境中难以降解和分解的有机污染物,其在环境中长期存在并且易于积累,对生态系统和人类健康造成危害。
对于我国来说,持久性有机污染物的环境监测研究是一个重要课题,需要积极开展相关工作。
一、我国持久性有机污染物的主要来源我国的持久性有机污染物主要来源于工业生产、农业活动和生活排放等方面。
工业生产中的化工厂、冶炼厂、电子厂等会释放大量的有机污染物,例如多氯联苯、六六六、滴滴涕等,这些物质会随着工业废水和废气排放到大气和水体中,引发环境污染。
农业活动中使用的农药、除草剂、杀虫剂等也会导致持久性有机污染物的积累,而生活排放中的塑料制品、合成洗涤剂、染料等也含有持久性有机污染物,都成为环境污染的重要来源。
持久性有机污染物的长期积累对环境和生态系统造成严重危害。
持久性有机污染物对生物体具有很强的毒性,可能导致生物器官受损、生殖能力减弱甚至死亡。
这些有机污染物易于在生物体内积累,通过食物链逐级传递,最终对食物链的顶端食肉动物产生更大的危害。
持久性有机污染物还会影响土壤和水体的生态系统平衡,破坏生态系统的稳定性,造成生态系统的恶化。
目前,我国在持久性有机污染物的环境监测方面已经开展了一定的工作,但仍存在一些不足。
首先是监测手段和技术的不完善,我国在持久性有机污染物的监测手段和技术方面与发达国家相比还存在差距,需要提高监测的准确性和全面性。
其次是监测站点的不足,当前我国的持久性有机污染物的环境监测站点主要集中在大城市和沿海地区,而内陆和偏远地区的监测站点相对较少,需要加强监测网络的建设。
最后是监测数据的利用不足,虽然我国已有一定的持久性有机污染物的监测数据,但如何更好地利用这些数据为环境保护和管理提供参考,需要进一步研究和探讨。
加大对持久性有机污染物的环境监测研究力度还需要政府、企业和科研机构的共同努力。
《环境化学》第6章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
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《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
第一节 重金属元素(Heavy Metals)
一、汞
Mercury
二、镉
Cadmium
三、铬
Chromium
四、砷
Arsenic
6-3
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
一、汞 (Hg) Mercury
1. 环境中汞的来源、分布与迁移
6-22
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
第一节 重金属元素(Heavy Metals)
一、汞
Mercury
二、镉
Cadmium
三、铬
Chromium
四、砷
Arsenic
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《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
三、铬 Chromium
1. 来源与分布
1953年在日本熊本县水俣湾附近的渔村,发现一种 中枢神经性疾患的公害病,称为水俣病。经过十年研究 于1963年从水俣湾的鱼、贝中分离出CH3HgCl结晶。并 用纯CH3HgCl结晶喂猫进行试验,出现了与水俣病完全 一致的症状。1968年日本政府确认水俣病是由水俣湾附 近的化工厂在生产乙醛时排放的汞和甲基汞废水造成的。 这是世界历史上首次出现的重大重金属污染事件。
6-11
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
甲基钴氨素的再生:水合钴氨素(H2OCoB12+)被辅 酶FADH2还原,使其中钴由三价降为一价,然后辅酶甲 基四氢叶酸(THFA-CH3)将正离子CH3+ 转移给钴,并从 钴上取得两个电子,以CH3-与钴结合,完成了甲基钴 氨素的再生,使汞的甲基化能够继续进行。
持久性有机污染物在水环境中的污染现状分析
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持久性有机污染物在水环境中的污染现状分析沈梦楠【摘要】随着经济与科技的不断发展,环境污染问题也显得愈来愈严重,而持久性有机污染物作为一种高毒性,持久性的污染物质对环境的危害显得尤为严重。
本文主要介绍了持久性有机污染物的特征以及对环境和人类健康的危害,综述了持久性有机污染物对水环境污染的现状,提出了应对持久性有机污染物的控制对策。
【期刊名称】《资源节约与环保》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】1页(P45-45)【关键词】持久性有机污染物;水环境;污染现状【作者】沈梦楠【作者单位】松辽流域水环境教育部重点实验室吉林建筑大学吉林长春 130118【正文语种】中文持久性有机污染物又简称POPs[1],是一种对人类健康和环境都具有严重危害的有毒物质,近年来持久性有机污染物已被越来越多的人所关注,成为全球性研究热点,而其对水环境的影响更是被人们广为重视。
1.1高毒性与一般污染物不同,POPs在环境中难以降解,滞留时间较长且毒性较强,即使在低浓度时也能对生物造成伤害,对人类的健康危害较大,大多数的Pops具有致癌、致畸性、致突变性的“三致”效应,能够干扰人体系统内分泌系统从而导致“雌性化”现象。
1.2持久性环境中的POPs对光解、化学分解等不敏感,常规物理化学等处理方法很难将其从水体中去除,可残留数十年,或更为持久。
1.3生物累积性POPs具有高亲脂性、憎水性等特征,因此可以在生物脂肪组织中累积,从而在生物体内累积,并且通过在食物链的生物放大作用下,在高级捕食者体内成几何倍数累积,甚至达到中毒浓度,从而危害人类健康。
1.4迁移性POPs可以通过风和水等介质远距离传播,由于POPs的半挥发性,使得它在常温下就能够挥发到大气层中,但同时也因为这适度的半挥发性使得它们不会一直留在大气层中,而是重新回到地球,从而导致POPs随大气做远距离迁移,甚至在远离污染源的北极圈也都发现了POPs的痕迹。
目前,我国水体中持久性有机污染严重,污染物主要包括多氯联苯、有机氯农药和溴代阻燃剂等化合物质。
有机挥发物VOC
![有机挥发物VOC](https://img.taocdn.com/s3/m/3b8d6572f011f18583d049649b6648d7c1c70828.png)
有机挥发物VOC有机挥发物(Volatile Organic Compounds, VOCs)是指在常温常压下易于蒸发和挥发的有机化合物。
它们存在于各种日常生活中的物质中,包括涂料、清洁剂、建筑材料、个人护理产品等。
然而,VOCs的排放对环境和人体健康都带来了潜在的风险和影响。
本文将探讨VOCs 的来源、影响以及减少VOCs排放的策略。
一、VOCs的来源VOCs的主要来源包括以下几个方面:1. 工业过程:许多工业过程中会产生大量的VOCs,如油漆、印刷、包装等。
这些过程中使用的溶剂和化学物质会挥发到空气中,增加了环境中VOCs的浓度。
2. 家居装修:涂料、漆面清漆、地板胶等装修材料中常含有大量的VOCs。
在家居装修过程中,这些VOCs会释放到室内空气中,并可能对室内空气质量和居民健康造成影响。
3. 交通尾气:汽车、货车和摩托车尾气中的燃烧产物也含有VOCs。
这些VOCs排放到空气中后,经过光化反应,可能形成臭氧和颗粒物等有害污染物。
4. 农业活动:农药和化肥的使用会导致VOCs的排放。
特别是在温室中种植作物时,使用的农药和化肥可能会通过蒸发释放到空气中。
二、VOCs的影响VOCs的排放对环境和人体健康带来了许多潜在的影响:1. 空气质量:VOCs是空气污染物之一,对大气环境有一定影响。
与氮氧化物和颗粒物一起,VOCs也是臭氧污染的主要前体物质。
高浓度的臭氧会对植物生长和人体健康造成不良影响。
2. 室内空气质量:家居装修中释放的VOCs可能导致室内空气质量下降。
长期暴露在高浓度的VOCs中,可能引起头痛、眼睛刺激、呼吸困难等症状。
3. 大气光化学反应:VOCs可以通过光化学反应在大气中形成臭氧和颗粒物等二次污染物。
这些二次污染物对环境和健康都有潜在的危害,影响空气质量和能见度。
4. 温室效应:部分VOCs具有温室效应,会影响全球气候变化。
例如,甲烷是一种常见的VOCs,在温室效应中起到重要作用。
三、减少VOCs排放的策略为了减少VOCs的排放和降低其对环境和人体健康的影响,可以采取以下策略:1. 使用低VOCs产品:选择低挥发性的涂料、建筑材料、清洁剂和个人护理产品等。
持久性有机污染物在中国湖库水体中的污染现状及分布特征
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持久性有机污染物在中国湖库水体中的污染现状及分布特征一、本文概述本文旨在探讨持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)在中国湖库水体中的污染现状及分布特征。
持久性有机污染物是一类具有环境持久性、生物累积性、长距离迁移性和高毒性的有机化合物,对生态环境和人类健康构成严重威胁。
近年来,随着中国经济的快速发展和工业化、城市化进程的加速,大量持久性有机污染物通过各种途径进入水环境,严重污染了湖泊和水库等水资源,威胁着人们的生产和生活。
本文首先对中国湖库水体中持久性有机污染物的污染现状进行了全面分析,包括污染物的种类、浓度水平、空间分布等方面。
本文深入探讨了持久性有机污染物在水体中的分布特征,包括不同区域、不同季节、不同水体类型之间的差异。
本文还分析了持久性有机污染物的来源、迁移转化规律及其对水环境的影响机制。
通过本文的研究,旨在为中国湖库水体的环境保护和污染治理提供科学依据,为制定合理的水环境保护政策和措施提供参考。
本文也希望引起社会各界对持久性有机污染问题的关注,共同推动中国水环境的持续改善和可持续发展。
二、中国湖库水体环境概述中国,作为世界上人口最多、地域广阔、地理和气候条件多样的国家,其湖库水体环境呈现出丰富多样的特征。
湖库水体在中国分布广泛,从东北的寒温带湖泊,到华北的温带湖泊,再到华南的热带湖泊,类型多样,大小不一,功能各异。
这些湖库水体在维持生态平衡、提供水资源、调节气候等方面发挥着重要作用。
然而,近年来,随着中国经济的快速发展和城市化进程的加快,湖库水体面临着严重的污染压力。
工业废水、农业面源污染、城市生活污水的大量排放,以及不合理的资源开发活动,都导致了湖库水体的污染问题日益突出。
持久性有机污染物(POPs)作为一类具有长期残留性、生物累积性、远距离迁移性和高毒性的污染物,在中国湖库水体中的污染现状及分布特征更是引起了广泛关注。
中国湖库水体的污染现状呈现出区域性和季节性差异。
关于我国持久性有机污染物的环境监测研究
![关于我国持久性有机污染物的环境监测研究](https://img.taocdn.com/s3/m/2c69ad996e1aff00bed5b9f3f90f76c661374cec.png)
关于我国持久性有机污染物的环境监测研究我国持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants, POPs)是指那些在环境中难以降解和长期存在的有机化合物,在空气、水体、土壤和生物体内不易被分解和排除,容易积累和富集,对人类健康和环境造成潜在危害。
我国自1990年代末开始关注和研究持久性有机污染物的环境监测,并加入了国际上相关的环境监测和控制协议。
随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高,我国的持久性有机污染物监测研究也日益受到重视。
我国环境监测部门通过多种手段对持久性有机污染物进行监测,包括大气、水体、土壤和生物体的监测。
在大气监测方面,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)来监测大气中的POPs浓度,利用高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)监测水体和土壤中的POPs浓度,而在生物体监测方面,则采用生物标志物分析和生物监测技术来进行研究。
通过这些监测手段,可以了解和评估我国各地区的POPs污染水平,从而为制定有效的环境保护政策和措施提供科学依据。
在大气持久性有机污染物的监测研究中,我国环境监测部门已经建立了一系列的监测站点,根据大气污染的特点,将监测站点布设在城市、工业园区、交通干线等有代表性的区域,以及农村和自然保护区等背景区域,对大气中的POPs进行监测和分析。
通过长期的监测,可以获得不同区域和不同季节大气中POPs的分布特征和变化规律,为大气环境保护和改善提供数据支持。
在水体和土壤持久性有机污染物的监测研究中,我国环境监测部门采取了一系列的样品采集和分析方法,对江河湖泊、地表水源、地下水源和农田土壤等进行监测和分析。
通过对不同区域和不同类型水体和土壤的监测,可以全面了解我国水体和土壤中的POPs分布情况,评估污染程度和危害程度,为水土环境保护和修复提供科学依据。
我国的持久性有机污染物环境监测研究取得了一系列重要成果。
通过持续的监测和研究,我国已经建立了一套完善的POPs监测网络和技术体系,可以有效实施对大气、水体、土壤和生物体中POPs的监测和评估。
中华人民共和国履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》国家实施计划
![中华人民共和国履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》国家实施计划](https://img.taocdn.com/s3/m/dab475a30029bd64783e2c62.png)
中华人民共和国履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》国家实施计划简 本二○○七年六月说 明根据《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》第7条的规定,中华人民共和国编制并向公约缔约方大会提交《中华人民共和国履行〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划》。
《中华人民共和国履行〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划》分为三部分:第一部分是中央政府履行斯德哥尔摩公约的实施计划;第二部分为香港特别行政区政府编写的香港特别行政区实施计划;第三部分为澳门特别行政区政府编写的澳门特别行政区实施计划。
《中华人民共和国履行〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划》的编制遵循公约缔约方大会通过的编制实施计划的临时导则。
为指导地方政府和有关部门开展履约工作,特制定其简本,并印发实施。
简本不包括全本的第二部分和第三部分。
目录第1章 导言 (1)1.1 编制背景 (1)1.2 编制目的和基本内容 (3)1.3 编制原则和过程 (4)1.3.1 编制原则 (4)1.3.2 编制过程 (5)1.4 《国家实施计划》更新和修订 (5)第2章 中国持久性有机污染物现状 (7)2.1 8种杀虫剂类POP S (7)2.2 PCB S (11)2.3 滴滴涕 (13)2.4 无意产生POP S (15)2.5 库存、废物和污染场地 (22)2.6 豁免和可接受用途的POP S生产和使用控制计划 (27)2.7 监测和研发基础概况 (27)2.8 受影响人群和环境 (28)第3章 战略和行动计划 (30)3.1 国家战略 (30)3.1.1 总体目标 (30)3.1.2 优先领域 (31)3.1.3 具体目标 (31)3.1.4 行动概要 (33)3.2 行动计划 (33)3.2.1 机构和政策法规建设 (33)3.2.2 减少或消除有意生产和使用POPs的排放的措施 (38)3.2.3 减少或消除公约附件A第一部分化学品中有意生产和使用的杀虫剂类POPs的行动 (39)3.2.4 识别、消除和环境无害化管理在用含PCBs装置的行动 (40)3.2.5 消除、限制滴滴涕的生产、使用和进出口的行动 (42)3.2.6 特定豁免的行动 (44)3.2.7 减少和消除无意产生POPs排放的行动 (45)3.2.8 减少源自POPs库存和废物排放的行动与措施 (53)3.2.9 查明POPs库存、在用物品和废物的战略 (55)3.2.10 妥善管理库存POPs和处置含POPs在用物品的行动与措施 (57)3.2.11 POPs污染场地的识别和环境无害化管理战略 (58)3.2.12 促进有关各方信息交流 (59)3.2.13 公众宣传、认识和教育 (60)3.2.14 成效评估行动 (61)3.2.15 报告 (62)3.2.16 监测、研究和开发 (62)3.2.17 技术和资金援助 (67)第4章 实施和保障机制与措施 (69)4.1 建立和完善有效的履约组织机制,明确职责 (69)4.2 采取有力措施,确保履约工作与社会经济协调发展 (71)4.3 开展履约能力建设,保证履约目标的实现 (73)4.4 拓展资金渠道,稳定资金来源,保障履约资金需求 (74)第1章 导言1.1编制背景持久性有机污染物(以下简称POPs)是具有毒性、难以降解、可在生物体内蓄积的物质,可通过空气、水和迁徙物种及产品传输并沉积在远离其排放地点的地区,可长期在生态系统中累积,即使暴露在非常低剂量的POPs中也有可能引发癌症、损害中枢和外围神经系统、引发免疫系统疾病、生殖紊乱以及干扰婴幼儿的正常发育,直接威胁人类生存繁衍和可持续发展。
“中国东部地区典型半挥发持久性有机污染物的来源、归趋、人群暴露及
![“中国东部地区典型半挥发持久性有机污染物的来源、归趋、人群暴露及](https://img.taocdn.com/s3/m/0acab3285901020207409c11.png)
"中国东部地区典型半挥发持久性有机污染物的来源、归趋、人群暴露及健康风险"重大项目指南作者: 发表时间:2012-06-08 摘自:由于在环境中广泛存在和对人体健康的显著危害,持久性有机污染物是全球广泛关注的最重要污染物类别之一。
多环芳烃、有机氯农药和多溴联苯醚类污染物是其中的典型代表,也是关于持久性有机污染物的《斯德哥尔摩公约》和日内瓦《长距离越界空气污染公约》特别关注的对象。
此外,国家中长期科技发展规划和十二?五科技发展规划也列入了关于持久性有机污染物的研究内容。
目前我国环境中这些典型持久性有机污染物污染相当严重。
污染和危害在排放量高,人口密集的东部地区尤为突出。
持久性有机污染物的行为特征和区域环境过程研究是国际环境研究中迅速发展的交叉领域。
迄今为止,关于这些典型污染物在大区域尺度上的排放源时空分布、气地交换过程动力学、源汇定量关系、人群暴露特征以及健康风险的定量表征等基本科学问题尚缺乏系统认识。
深入开展相关研究,系统、全面和定量认识持久性有机污染物的产生、在多介质环境中的行为特征、区域尺度上的迁移和归趋、人群暴露及其健康风险是制订合理控制策略和有效控制健康危害的必要前提。
一、科学目标选择典型持久性有机污染物为对象,以我国东部地区区域环境过程为核心科学问题,开展针对区域环境过程科学认识中的关键缺失环节的基础性研究,系统和定量阐明我国东部环境中多溴联苯醚、有机氯农药和多环芳烃类污染物的主要来源和排放量,在多介质环境中的迁移转化特征、进入食物的主要途径、人群呼吸与膳食摄入暴露量及由此造成的健康风险。
二、研究内容(一)对象污染物的主要来源与排放清单。
查明多溴联苯醚、多环芳烃和有机氯农药等典型持久性有机污染物在研究区域内的主要来源和排放特征;确定其排放通量并建立区域尺度排放清单;揭示排放密度的空间分布格局及其成因、探讨排放的未来变化趋势。
(二)主要环境介质的污染特征与源汇关系。
阐明对象污染物在研究地区内主要环境介质中的污染水平、空间分布格局及动态变化规律;揭示影响污染水平时空分异的主导因子和时空格局形成机理;模拟未来变化趋势以及气候变化对时空变异的潜在影响;揭示对象污染物在主要环境界面的交换特征及其影响因素;揭示排放源与主要环境汇之间的定量关系以及影响源汇关系的关键因素。
挥发性有机污染物(VOCs)治理现状及未来发展
![挥发性有机污染物(VOCs)治理现状及未来发展](https://img.taocdn.com/s3/m/8a2bbd1dcd1755270722192e453610661ed95abd.png)
挥发性有机污染物( VOCs)治理现状及未来发展摘要:改革开放三十多年来,我国经济得到了快速的发展,然而,很多环境问题也随之而来,污染物的种类也越来越多,挥发性有机物(VOCs)是一类具有刺激性、致畸、致癌、致突变作用、易燃易爆的有机物,极大地威胁着人体和生态系统健康。
本文分析了挥发性有机物的治理现状,并对未来的发展提出一些对策措施。
关键词:挥发性有机物;治理现状;未来发展1挥发性有机物的概述挥发性有机物主要是指能够参与大气光化学反应或者可以测量确定的有机物,简写为VOCs。
常见的挥发性有机物主要包括苯系物、有机酮、有机氯化物与氟化物、氨、醚、醇、酯、酸和石油烃化合物等。
这些有机物的特点是在标准大气压下,沸点不高于260℃。
挥发性有机物主要来源于环境自然排放和人为排放。
环境自然排放主要有植物排放、火山排放等。
人为排放主要有固定的生活、工业排放和移动的交通运输工具排放。
交通工具的排放是指汽车、轮船、飞机等交通工具的尾气排放。
相比之下,生活排放的来源就比较复杂,包括垃圾焚烧、农业秸秆焚烧、建筑装饰、油烟排放。
建筑装饰的排放可以通过使用环保涂料解决,无组织的垃圾焚烧、农业秸秆焚烧主要通过法律进行限制,餐饮的油烟可以通过末端控制进行净化。
目前这些措施在国内大部分地区都已经得到落实。
工业上挥发性有机物的产生环节主要有VOCs的生产过程、使用VOCs的生产过程、VOCs产品的运输存放、使用有VOCs的产品运转过程等。
挥发性有机物的主要危害在三个方面:大气环境的危害、环境空气的危害、人畜健康的危害。
近年来常见的雾霾就是由于挥发性有机物进入大气、环境,并对人体健康产生了一定程度的危害。
大气环境中的VOCs会发生光化学反应形成臭氧等光化学氧化物,对环境、大气质量与生态平衡均产生严重的影响。
固态和液态的VOCs排放,可以直接形成PM2.5;以气态排放的VOCs经过大气环境降温后,形成可凝颗粒物,大部分也是PM2.5。
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选择典型持久性有机污染物为对象,以我国东部地区区域环境过程为核心科学问题,开展针对区域环境过程科学认识中的关键缺失环节的基础性研究,系统和定量阐明我国东部环境中多溴联苯醚、有机氯农药和多环芳烃类污染物的主要来源和排放量,在多介质环境中的迁移转化特征、进入食物的主要途径、人群呼吸与膳食摄入暴露量及由此造成的健康风险。
三、资助期限 5年 (2013年1月至2017年12月)
四、资助经费 2000万元
五、申请注意事项
1. 申请人应当认真阅读本项目指南和通告,不符合项目指南和通告的申请项目不予受理。
2. 申请书的附注说明选择"中国东部地区典型半挥发持久性有机污染物的来源、归趋、人群暴露及健康风险"(以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理)。
"中国东部地区典型半挥发持久性有机污染物的来源、归趋、人群暴露及健康风险"重大项目指南
作者: 发表时间:2012-06-08 摘自:
由于在环境中广泛存在和对人体健康的显著危害,持久性有机污染物是全球广泛关注的最重要污染物类别之一。多环芳烃、有机氯农药和多溴联苯醚类污染物是其中的典型代表,也是关于持久性有机污染物的《斯德哥尔摩公约》和日内瓦《长距离越界空气污染公约》特别关注的对象。此外,国家中长期科技发展规划和十二?五科技发展规划也列入了关于持久性有机污染物的研究内容。
(四)食物富集特征与人群膳食暴露风险。
揭示对象污染物进入主要植物性和动物性食物的主要途径;了解研究地区内主要食物种类中对象污染物的污染程度;阐明导致食物污染程度区域差异的主要原因;揭示研究区域内污染物随主要食物的输移特征;阐明主要类型食物中对象污染物在人体消化道中的生物可利用性;确定人群摄食暴露特征及时空变异规律;分析人群摄食暴露的健康风险。
目前我国环境中这些典型持久性有机污染物污染相当严重。污染和危害在排放量高,人口密集的东部地区尤为突出。
持久性有机污染物的行为特征和区域环境过程研究是国际环境研究中迅速发展的交叉领域。迄今为止,关于这些典型污染物在大区域尺度上的排放源时空分布、气地交换过程动力学、源汇定量关系、人群暴露特征以及健康风险的定量表征等基本科学问题尚缺乏系统认识。深入开展相关研究,系统、全面和定量认识持久性有机污染物的产生、在多介质环境中的行为特征、区域尺度上的迁移和归趋、人群暴露及其健康风险是制订合理控制策略和有效控制健康危害的必要前提。
(三)大气传输过程与人群呼吸暴露风险。
揭示对象污染物的室内外交换规律;建立大气传输-多介质交换耦合模型,定量模拟对象污染物在研究区域及其周边地区的传输过程,阐明其大气迁移归趋;定量表征这些污染物的长距离输送特征,溢出与跨境输送潜力;确定研究地区人群对对象污染物的呼吸暴露特征,揭示人群呼吸暴露的健康风险。
二、研究内容
(一)对象污染物的主要来源与排放清单。
查明多溴联苯醚、多环芳烃和有机氯农药等典型持久性有机污染物在研究区域内的主要来源和排放特征;确定其排放通量并建立区域尺度排放清单;揭示排放密度的空间分布格局及其成因、探讨排放的未来变化趋势。
(二)主要环境介质的污染特征与源汇关系。
3. 本项目由地球科学部提出,由地球科学部负责受理。
阐明对象污染物在研究地区内主要环境介质中的污染水平、空间分布格局及动态变化规律;揭示影响污染水平时空分异的主导因子和时空局形成机理;模拟未来变化趋势以及气候变化对时空变异的潜在影响;揭示对象污染物在主要环境界面的交换特征及其影响因素;揭示排放源与主要环境汇之间的定量关系以及影响源汇关系的关键因素。