亞洲五國大氣土壤中PAHs分布特征及健康風險評價.pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)是一類廣泛存在于環(huán)境介質(zhì)中的半揮發(fā)性有機污染物，對自然環(huán)境和人體健康會產(chǎn)生潛在、長期的危害。不同國家的科學家們均陸續(xù)開展了對環(huán)境介質(zhì)中PAHs污染狀況的研究，但這些研究多局限于較小區(qū)域、短時間的監(jiān)測，缺少國家層面的環(huán)境介質(zhì)的數(shù)據(jù)，因此不足以全面了解大尺度下PAHs的殘留情況、環(huán)境歸趨以及致癌風險。為了解決這個問題，國際持久性有毒物質(zhì)聯(lián)合研究中心(IJRC-PTS)啟動了的大尺度環(huán)境監(jiān)測項目(Asia Soil and

2、 Air MonitoringProgram; Asia-SAMP)，在亞洲五個國家（中國、日本、韓國、越南和印度）范圍內(nèi)采集了大量的大氣和土壤樣品。本研究為該項目的一部分，通過對這些樣品的分析，研究了PAHs在這五個國家大氣和土壤的空間分布特征和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，并結(jié)合流行病學數(shù)據(jù)，對大氣PAHs呼吸暴露所產(chǎn)生的致癌風險進行了定量表征。本研究結(jié)果能為PAHs的污染控制及其數(shù)據(jù)庫建立提供數(shù)據(jù)支持，以及為將來的環(huán)境修復(fù)和污染物的處理提供探索方

3、向。
　　在Asia-SAMP項目中，本研究應(yīng)用大氣被動采樣器，在中國、日本、韓國、越南和印度等5個國家布設(shè)了大氣采樣點，進行了每3個月為一次采樣周期，連續(xù)一年的大氣樣品采集，進而分析了這5個國家大氣中PAHs的污染濃度水平、組成成分特征、時/空分布特征和變化規(guī)律，并探討了大氣PAHs濃度的影響因素。本研究共設(shè)置有176個大氣采樣點，包括11個背景采樣點、83個農(nóng)村采樣點和82個城市采樣點，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定和分析了樣品

4、中47種PAHs的含量。結(jié)果表明，47種PAHs在大氣樣品中均有檢出，年平均濃度范圍在6.29-688ng/m3之間，平均值為128±132 ng/m3。中國、越南和印度大氣中PAHs的濃度要顯著高于日本和韓國。城市地區(qū)采樣點大氣中PAHs的年平均濃度為143(±117 ng/m3)高于農(nóng)村地區(qū)(1.26±147 ng/m3)和背景地區(qū)(22.4±11.4 ng/m3)。各國PAHs的空間分布存在很大的差異，總體而言，中國和印度大氣中P

5、AHs的濃度分布趨勢為東部地區(qū)高、西部地區(qū)低，日本和韓國濃度分布較為均一，越南大氣中PAHs濃度較高的監(jiān)測點集中在河內(nèi)市和胡志明市及周圍地區(qū)。大氣中PAHs濃度與大氣氣溶膠光學厚度之間存在較為顯著的正相關(guān)關(guān)系，與降水量存在負相關(guān)關(guān)系。
　　在大氣采樣點對應(yīng)的地區(qū)設(shè)置土壤采樣點，采集表層土壤樣品，進一步分析了中國、日本、韓國、越南和印度土壤中PAHs的濃度、組成特征和空間分布特征，探討了土壤中PAHs殘留的影響因素。結(jié)果表明，47種

6、PAHs在土壤樣品中均有檢出，其中以苯并[b]熒蒽含量最高，其次為熒蒽、菲和芘。47種PAHs在土壤中的濃度范圍為13.1-7310 ng/g dw，平均值為762±1160 ng/g dw。與大氣研究結(jié)果相似，農(nóng)村地區(qū)土壤中PAHs的平均濃度(590±1100 ng/g dw)要高于背景地區(qū)最低(157±158 ng/g dw)，但要低于城市地區(qū)(1070±1310 ng/g dw)。與全球其它國家典型地區(qū)土壤中PAHs的含量進行比較

7、，本研究區(qū)域土壤中PAHs的濃度要低于歐洲和北美洲，與亞洲其它國家污染水平相當，但是高于非洲、南美洲和大洋洲地區(qū)。中國、韓國、印度和越南土壤中PAHs濃度受土壤有機質(zhì)含量的影響，而日本土壤中PAHs濃度主要受到人口密度以及大氣中PAHs濃度的影響。
　　在土壤和大氣監(jiān)測值的基礎(chǔ)上，本研究利用逸度模型估算了PAHs在土壤-大氣界面的交換通量趨勢，并探討了在不同國家與季節(jié)交換趨勢的差異性。研究結(jié)果表明，2環(huán)PAHs基本表現(xiàn)為揮發(fā)通量，

8、5環(huán)和6環(huán)PAHs基本表現(xiàn)為沉降通量;3環(huán)和4環(huán)PAHs的交換通量隨時間和空間變化較為明顯，在溫度較低的地區(qū)或者季節(jié)里表現(xiàn)為沉降通量，而在溫度較高的地區(qū)或者季節(jié)里則會表現(xiàn)出揮發(fā)通量。
　　本研究通過引入“等效毒性系數(shù)”，進而估算得到了大氣中苯并[a]芘(BaPeq)年平均濃度為5.61 ng/m3。在所有176處大氣采樣點中，有78.8％的采樣點污染程度超過了世界衛(wèi)生組織標準。運用人群歸因百分數(shù)模型，得到中國、日本、韓國、越南和印

9、度等國家由于PAHs呼吸暴露所導(dǎo)致的平均人群風險歸因百分比分別為8.8‰、0.38‰、0.85‰、7.5‰和3.2‰。此外，本研究運用終身致癌模型，考慮到不同的相對風險取值，得到中國、日本、韓國、越南和印度等國家每百萬人群由于PAHs呼吸暴露所導(dǎo)致的平均額外肺癌發(fā)病人數(shù)為27.8-2200、1.36-108、2.45-194、21.8-1730和9.10-720。將計算得到的致癌風險結(jié)果結(jié)合實際肺癌發(fā)病率數(shù)據(jù)，對兩種模型得到的肺癌風險進