齊齊哈爾工業(yè)區(qū)春季大氣中PBDEs的污染及氣粒分配

孟　博，劉麗艷，馬萬(wàn)里，李文龍，宋薇薇，李一凡

(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 國(guó)際持久性有毒物質(zhì)聯(lián)合研究中心，150090 哈爾濱; 2.哈爾濱學(xué)院 理學(xué)院，150086 哈爾濱)

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齊齊哈爾工業(yè)區(qū)春季大氣中PBDEs的污染及氣粒分配

孟博1,2，劉麗艷1，馬萬(wàn)里1，李文龍1，宋薇薇1，李一凡1

(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 國(guó)際持久性有毒物質(zhì)聯(lián)合研究中心，150090 哈爾濱; 2.哈爾濱學(xué)院 理學(xué)院，150086 哈爾濱)

摘要:齊齊哈爾富拉爾基區(qū)為典型的國(guó)家重工業(yè)集中區(qū)域，為研究其大氣中多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)的質(zhì)量濃度水平、污染特征和氣/粒分配規(guī)律，分別在其下風(fēng)向和上風(fēng)向采集大氣顆粒相和氣相樣品，對(duì)PBDEs的質(zhì)量濃度進(jìn)行測(cè)定.結(jié)果表明，大氣中PBDEs總質(zhì)量濃度為13.9~102 pg·m-3，平均值為53.6 pg·m-3，BDE-209是質(zhì)量濃度最高的同系物.來(lái)源分析表明，PBDEs主要來(lái)源于商用五溴聯(lián)苯醚和十溴聯(lián)苯醚的使用.由log KP和log 線性回歸得到的斜率均高于平衡狀態(tài)理論值-1，說(shuō)明大氣中的PBDEs氣粒分配未達(dá)到平衡狀態(tài).采用 Junge-Pankow 吸附模型和 Harner-Bidleman 吸收模型對(duì)PBDEs顆粒態(tài)百分比(φ)進(jìn)行了模擬，結(jié)果均高于實(shí)際值.

關(guān)鍵詞:多溴聯(lián)苯醚；污染特征；氣粒分配；大氣；工業(yè)區(qū)

多溴聯(lián)苯醚 (polybrominated diphenyl ethers，PBDEs) 是溴代阻燃劑的一種.其化學(xué)通式為C12H(0-9)Br(1-10)O，根據(jù)其溴原子取代數(shù)量不同共分為10個(gè)同系組，有 209 種單體化合物[1].PBDEs 具有良好的阻燃性能，廣泛應(yīng)用于塑料、紡織品、家具、電線外皮以及電子產(chǎn)品等工業(yè)產(chǎn)品及日常用品中，并在生產(chǎn)、使用和廢棄處理過(guò)程中釋放到環(huán)境中[2-5].PBDEs 是一類典型的持久性有機(jī)污染物，具有生物積累性、持久性和生物毒性等環(huán)境特征.自20世紀(jì)70年代以來(lái)多溴聯(lián)苯醚的生產(chǎn)和使用已造成 PBDEs 的全球性環(huán)境污染.近年來(lái)，在各種環(huán)境介質(zhì)、生物體及人體中均檢測(cè)到 PBDEs 及其代謝產(chǎn)物的存在[6-9]，其污染情況已引起全球的廣泛關(guān)注，主要集中于對(duì)電子垃圾回收、阻燃劑生產(chǎn)廠等嚴(yán)重污染區(qū)域的調(diào)查研究[10-12]，而對(duì)可能引起 PBDEs 污染的工業(yè)區(qū)等污染源報(bào)道較少.這些工業(yè)區(qū)含有大量的工業(yè)設(shè)備及多種 PBDEs 可能污染源，通常又緊鄰生活區(qū)，從而可能導(dǎo)致一系列的健康問題[13].因此，對(duì)工業(yè)區(qū)環(huán)境中 PBDEs 的監(jiān)測(cè)極為重要.

齊齊哈爾市富拉爾基區(qū)坐落于黑龍江省西部，城區(qū)人口近30萬(wàn)，是我國(guó)東北重工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)建設(shè)基地.重型機(jī)械廠、大型鋼廠、熱電廠、化工廠等大型重工業(yè)集中于城區(qū)37平方公里范圍內(nèi).由于其大型工業(yè)密度大，且緊鄰居民生活區(qū)，污染物容易經(jīng)大氣干濕沉降污染環(huán)境，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用窠】诞a(chǎn)生影響，具有典型性.選擇富拉爾基區(qū)作為研究區(qū)域，分析其工業(yè)核心區(qū)及周邊居民區(qū)大氣中 PBDEs 的污染水平和空間分布特征及氣粒分配行為，并利用 Junge-Pankow 吸附模型和 Harner-Bidleman 吸收模型對(duì)氣粒分配行為進(jìn)行進(jìn)一步探討，以期為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化和污染治理提供科學(xué)依據(jù).

1實(shí)驗(yàn)

1.1樣品采集

在齊齊哈爾市富拉爾基工業(yè)區(qū)共設(shè)兩個(gè)大氣采樣點(diǎn)(見圖1)，其常年及春季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)及西北風(fēng).采樣點(diǎn) A 位于工業(yè)區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向 (123°37′13.98E, 47°10′58.12 N)，采樣點(diǎn) B 位于市區(qū)校園內(nèi)處于主導(dǎo)風(fēng)向上風(fēng)向(123°37′36.79E, 47°12′14.46N)，兩采樣點(diǎn)相距 2.5 km.采樣時(shí)間為2013年4月26、27日，4月29、30日，風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)、西北風(fēng)，共得 4 對(duì)大氣樣品；2014年5月1日至5日，風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)、西北風(fēng)，共得 4 對(duì)大氣樣品.

圖1　大氣主動(dòng)采樣點(diǎn)位置

利用大流量主動(dòng)空氣采樣器(KB-1000)同時(shí)采集 2 個(gè)采樣點(diǎn)的空氣樣品，采樣流速為 0.8 m3·min-1，持續(xù) 24 h 累計(jì)流量約 1 150 m3.顆粒態(tài)和氣態(tài)樣品分別通過(guò)玻璃纖維濾膜(GFF，20 cm×25 cm) 和2個(gè)串聯(lián)的聚氨酯泡沫(PUF，直徑9.5 cm，高度5 cm) 進(jìn)行采集.樣品采樣期間富拉爾基區(qū)平均溫度為12 ℃.

1.2樣品處理和分析

大氣樣品處理采用索氏萃取法對(duì)PUF和GFF進(jìn)行提取，加入代標(biāo)物 PCB-155 作為回收率指示物，濾膜和 PUF 用丙酮和正己烷混合液 (1∶1，體積比) 萃取 24 h， 萃取液經(jīng)異辛烷溶劑置換后， 經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮， 再用活化后的硅膠層析柱分離凈化，將洗脫液加入異辛烷再次旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，氮吹定容到 0.3 mL， 用于分析.

PBDEs 標(biāo)樣(Wellington Laboratories Inc., Canada)：PBDEs 混合標(biāo)樣含12種同系物，分別為 BDE-17、-28、-47、-66、-85、-99、-100、-138、-153、-154、-183、-209，內(nèi)標(biāo)為 BDE71(Accustandard Inc., USA).采用安捷倫 6890GC/5975MS 對(duì) 12 種 PBDEs 進(jìn)行分析，以無(wú)分流方式進(jìn)樣 2 μL，反應(yīng)氣為甲烷氣，載氣為高純氦氣.采用 DB5-MS 毛細(xì)色譜柱(15 m × 0.25 μm × 0.1 μm)，柱流量為1.7 mL·min-1.升溫程序?yàn)椋?10 ℃ 保持 0.5 min，以 5 ℃·min-1升到 220 ℃，再以 15 ℃·min-1升到 310 ℃，保持15 min，進(jìn)樣口溫度為 250 ℃，離子源和四級(jí)桿的溫度為 150 ℃.代標(biāo)為 PCB-155，采用 GC-ECNI-MS進(jìn)行檢測(cè).

1.3質(zhì)量保證與質(zhì)量控制

為了考察采樣過(guò)程中污染物的穿透情況，將第二塊PUF沿橫截面切成兩塊，共進(jìn)行 2 次穿透實(shí)驗(yàn).結(jié)果表明， 本實(shí)驗(yàn)中串聯(lián)的 3 個(gè) PUF 在采集大氣中，最后一塊 PUF 中同系物的質(zhì)量濃度不到氣相總量的10%，故不考慮 PUF 的超載問題.樣品萃取過(guò)程中跟蹤空白樣(method blank)和加標(biāo)空白樣(spike blank)，每個(gè)樣品添加代標(biāo)物質(zhì) PCB-155 檢驗(yàn)處理過(guò)程的回收率.結(jié)果表明，PCB-155 在氣相中的回收率在76%~122%，在顆粒物樣品中的回收率在 82%～111% .氣相和顆粒相在加標(biāo)空白樣品的回收率分別為 65%~124% 和 67%~117%.在空白樣品中目標(biāo)物質(zhì)的質(zhì)量濃度均低于檢出限，檢出限為3倍的信噪比，12種 PBDEs 的儀器檢測(cè)限在 0.01~0.53 ng·mL-1.

2結(jié)果與討論

2.1PBDEs的污染水平

在所有樣品中均檢測(cè)到 PBDEs 的存在，表明該工業(yè)區(qū)大氣普遍受到 PBDEs 的污染.其中 BDE-17、-28、-47、-66、-100、-99、-154、-153、-209 的檢出率為 100%，BDE-138 檢出率為 81.3%，BDE-85 在所有樣品中均未檢出.樣品采集時(shí)間段內(nèi) 12 種 PBDEs 的質(zhì)量濃度為 13.9~102 pg·m-3，平均值為 53.6 pg·m-3.BDE-209 的質(zhì)量濃度為 9.44~98.2 pg·m-3，平均值為 49.0 pg·m-3.表1 列出世界部分地區(qū)大氣中PBDEs的污染程度，可以看出，富拉爾基地區(qū)大氣中的PBDEs的質(zhì)量濃度遠(yuǎn)低于廣州工業(yè)區(qū)[14]及浙江臺(tái)州電子垃圾拆解地[15]，山東濰坊[12]等 PBDEs 使用及生產(chǎn)的高度污染區(qū)域，與意大利工業(yè)區(qū)[16]污染程度相當(dāng).說(shuō)明 PBDEs 生產(chǎn)地及電子產(chǎn)品生產(chǎn)及回收是造成大氣中 PBDEs 污染的主要途徑，而一些含有PBDEs工業(yè)品的使用對(duì) PBDEs 污染貢獻(xiàn)率較低.同主要城市大氣污染水平相比，富拉爾基區(qū)由于人口密度低、規(guī)模小，其污染程度也顯著低于廣州[14]、西安[17]等大城市，與日本京都市[18]污染程度相當(dāng).

表1　世界部分地區(qū)大氣中PBDEs 的質(zhì)量濃度

2.2PBDEs的分布特征及來(lái)源解析

圖2給出了 2 個(gè)采樣點(diǎn)大氣中各單體的平均質(zhì)量濃度，其中采樣點(diǎn) A 的PBDEs總質(zhì)量濃度是 B 的7.4至1.3倍，平均為2.6倍(T檢驗(yàn)，P<0.01).由此可見，工業(yè)區(qū)對(duì)大氣中 PBDEs 的貢獻(xiàn)率顯著高于上風(fēng)向鄰近市區(qū)的貢獻(xiàn)率.11種 PBDEs 同系物中質(zhì)量濃度最高的是 BDE-209 ，占68.0%~95.9%.在低溴代單體中(三溴~七溴)質(zhì)量濃度較高的是 BDE-99、BDE-47 和 BDE-183，分別占Σ11PBDEs 的2.73%、1.80%和1.77%.組成五溴聯(lián)苯醚的 5 種主要同系物(BDE-47，-99，-100，-153，-154)占 Σ10PBDEs(低溴代單體，不包括BDE-209)總量的 54.4%(A) 和 55.9%(B).八溴工業(yè)品中 2 種主要同系物 (BDE-138，BDE-183) 占 Σ10PBDEs 的 18.6%(A) 和 17.1%(B).該結(jié)果表明，該地區(qū)主要污染物為工業(yè)品十溴聯(lián)苯醚和五溴聯(lián)苯醚，同時(shí)八溴聯(lián)苯醚也有一定程度的污染.

圖2　采樣點(diǎn)各同系物質(zhì)量濃度平均值

2.3PBDEs在氣相和顆粒物上的分配

PBDEs在氣相和顆粒相中的分布影響其在大氣中的沉降、降解、遷移及其歸宿.圖3為2個(gè)采樣點(diǎn) 10 種 PBDEs 在氣相和顆粒相的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù).BDE-85在所有樣品中均未檢出，BDE-138 在部分樣品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于檢測(cè)線，BDE-209 只在采樣點(diǎn) A 的一個(gè)樣品的氣相中有少量檢出，占大氣中 BDE209 的3%，所以沒有列出這 3 種同系物.由圖 3 可以看出，三溴聯(lián)苯醚(BDE-17、-28)主要存在于氣相中，氣相比例為 75.5%~84.0%，四溴聯(lián)苯醚(BDE-47、-66)在氣相的比例為 44.43%~61.3%，五溴至七溴聯(lián)苯醚(BDE-100、-99、-154、-153、-183)都是顆粒相質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于氣相質(zhì)量分?jǐn)?shù)(氣相占4.38%~28.3%).隨著溴原子個(gè)數(shù)的增加， PBDE 單體在顆粒相質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比重有增大的趨勢(shì).在采樣期間，顆粒相所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 87% 以上，可以看出 PBDEs 主要存在于顆粒相中.

氣-粒分配系數(shù) (KP) 常用來(lái)描述半揮發(fā)性有機(jī)化合物的氣-粒分配行為，即

式中:ρp、ρg分別為 PBDEs 的顆粒態(tài)、氣態(tài)質(zhì)量濃度 (pg·m-3),ρTSP為總懸浮顆粒物 (μg·m-3).氣-粒分配過(guò)程存在兩種機(jī)理[19-20]，即污染物吸附到顆粒物的表面和污染物吸附到顆粒物的有機(jī)質(zhì)中.對(duì)于兩種分配機(jī)理，理論上存在如下的線性關(guān)系：

圖3　氣相顆粒相質(zhì)量分?jǐn)?shù)

圖4　log KP和線性回歸

2.4分配模型的探討

運(yùn)用 Junge-Pankow[19]吸附模型和 Harner-Bidleman[23]吸收模型分別對(duì)大氣中的 PBDEs 氣粒分配進(jìn)行進(jìn)一步分析，并與實(shí)測(cè)值對(duì)比.

Junge-Pankow 模型中，φ、KP分別表示為

式中:θ為總懸浮顆粒物的有效表面積(m2·m-3),c為基于化學(xué)性質(zhì)及表面冷凝熱的常數(shù).預(yù)測(cè)時(shí)c=0.172 Pa·m，城市、農(nóng)村和干凈背景的θ分別取1.1×10-3、1.5×10-4、4.2×10-5m2·m-3[24].

Harner-Bidleman 吸收模型的表達(dá)式如下：

式中：fOM為顆粒物中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其取值與當(dāng)?shù)丨h(huán)境因素及顆粒物特征有關(guān)，對(duì)KP值的預(yù)測(cè)中fOM取10%，20%，30%;KOA為辛醇-空氣分配系數(shù)[23].

將Junge-Pankow 模型中和 Harner-Bidleman 模型中預(yù)測(cè)的φ值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，結(jié)果分別如圖5、6所示.

圖5　φ的實(shí)測(cè)值與Junge-Pankow模型預(yù)測(cè)值比較

圖6　φ的實(shí)測(cè)值與Harner-Bidleman模型預(yù)測(cè)值比較

在 Junge-Pankow 模型中，所有φ的實(shí)測(cè)值比采用城市的θ預(yù)測(cè)值要低，高溴代同系物的φ值甚至低于背景點(diǎn)預(yù)測(cè)值，這可能與參數(shù)θ的假設(shè)值有關(guān).當(dāng)φ值較低時(shí)(φ<20%)，φ的實(shí)測(cè)值更接近于城市預(yù)測(cè)線.對(duì)于Harner-Bidleman 吸收模型，所有 PBDEs 同系物的φ實(shí)測(cè)值均低于10%有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的預(yù)測(cè)限.由于fOM的取值因采樣點(diǎn)環(huán)境而異，本次以經(jīng)驗(yàn)值替代工業(yè)區(qū)大氣顆粒物的fOM真實(shí)值可能是致使Harner-Bidleman 模型過(guò)高估計(jì)了工業(yè)區(qū)大氣中φ值的原因.另一方面，由于PBDEs在大氣中以非平衡態(tài)存在，且樣品在采樣過(guò)程中白天和晚上溫差有一定的變化，導(dǎo)致其預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值偏差大，尤其是對(duì)于較低相對(duì)分子質(zhì)量同系物，這與 Li 等[25]的分析一致.

3結(jié)論

1)富拉爾基工業(yè)區(qū)大氣中 PBDEs 質(zhì)量濃度為 13.9~102 pg·m-3，平均值為53.6 pg·m-3，BDE-209 的質(zhì)量濃度為9.44~98.2 pg·m-3，平均值為 49.0 pg·m-3.在國(guó)內(nèi)外處于偏低的污染水平.

2)PBDEs 的來(lái)源解析表明，富拉爾基工業(yè)區(qū)大氣中的 PBDEs 主要來(lái)源于商用五溴聯(lián)苯醚和十溴聯(lián)苯醚的使用.

參考文獻(xiàn)

[1] YANG Meng, JIA Hongliang, MA Wanli, et al. Levels, compositions, and gas-particle partitioning of polybrominated diphenyl ethers and dechlorane plus in air in a Chinese northeastern city[J]. Atmospheric Environment, 2012, 55:73-79.

[2] DE WIT C A, HERZKE D, VORKAMP K. Brominated flame retardants in the Arctic environment-trends and new candidates [J]. Science of the Total Environment, 2010, 40(8):2885-2918.

[3] ZHU Ningzheng, QI Hong, ZHANG Feng, et al. Concentration, sources and human exposure of poly brominated diphenyl ethers in indoor dust in Heilongjiang province, China [J]. B Environ Contam Tox, 2013, 91(6):640-644.

[4] QI Hong, LI Wenlong, LIU Liyan, et al. Brominated flame retardants in the urban atmosphere of Northeast China: concentrations, temperature dependence and gas-particle partitioning [J]. Science of the Total Environment, 2014, 491/492:60-66.

[5] DARNERUD P O. Toxic effects of brominated flame retardants in man and in wildlife [J]. Environment International, 2003, 29(6):841-853.

[6] 劉宗峰, 郎印海, 曹正梅，等. 環(huán)境中多溴聯(lián)苯醚 (PBDEs) 分布特征研究進(jìn)展 [J]. 土壤通報(bào), 2007, 38(6):1227-1233.

[7] HITES R A. Polybrominated diphenyl ethers in the environment and in people: a meta-analysis of concentrations [J]. Environmental Science & Technology, 2004, 38(4):945-956.

[8] LA GUARDIA M J, HALE R C, HARVEY E. Detailed polybrominated diphenyl ether (PBDE) congener composition of the widely used penta-, octa-, and deca-PBDE technical flame-retardant mixtures [J]. Environmental Science & Technology, 2006, 40(20):6247-6254.

[9] 任金亮, 王平. 多溴聯(lián)苯醚環(huán)境行為的特征與研究進(jìn)展 [J]. 化工進(jìn)展, 2006, 25(10):1152-1157.

[10]AGRELL C, SCHURE A F H, SVEDER J, et al. Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) at a solid waste incineration plant I: atmospheric concentrations[J]. Atmospheric Environment, 2004, 38(30):5139-5148.

[11]WANG Junxia, LIN Zhenkun, LIN Kuangfei, et al. Polybrominated diphenyl ethers in water, sediment,soil, and biological samples from different industrial areas in Zhejiang, China[J]. Journal of Hazardous Materials, 2011， 197:211-219.

[12]吳輝, 金軍, 王英，等. 典型地區(qū)大氣中多溴聯(lián)苯醚和新型溴代阻燃劑的水平及組成分布[J]. 環(huán)境科學(xué), 2014, 35(4):1230-1237.

[13]ZHANG Yongfei, FU Shan, LIU Xinchun, et al. Polybrominated diphenyl ethers in soil from three typical industrial areas in Beijing, China [J]. Journal of Environmental Sciences (China), 2013, 25(12):2443-2450.

[14]CHEN Laiguo, MAI Bixian, BI Xinhui, et al. Concentration levels, compositional profiles, and gas-particle partitioning of polybrominated diphenyl ethers in the atmosphere of an urban city in South China [J]. Environmental Science & Technology, 2006, 40(4):1190-1196.

[15]HAN Wenliang, FENG Jialiang, GU Zeping, et al. Polybrominated diphenyl ethers in the atmosphere of Taizhou, a major E-waste dismantling area in China [J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2009, 83(6):783-788.

[16]ALESSANDRA C, FRANCESCA P, TANIA M, et al. Atmospheric occurrence and gas-particle partitioning of PBDES in an industrialised and urban area of Florence, Italy [J]. Aerosol and Air Quality Research, 2014, 14:1121-1130.

[17]蔣君麗, 張承中, 馬萬(wàn)里，等. 西安城區(qū)秋季大氣中多溴聯(lián)苯醚的污染特征及來(lái)源分析 [J]. 環(huán)境科學(xué), 2011, 32(8):2226-2230.

[18]HAYAKAWA K, TAKATSUKI H, WATANABE I, et al. Polybrominated diphenyl ethers ( PBDEs ), polybrominated dibenzo-p-dioxins/dibenzofurans (PBDD/Fs) and monobromo-polychlorinated dibenzo-p-dioxins/dibenzofurans (MoBPXDD/Fs) in the atmosphere and bulk deposition in Kyoto, Japan [J]. Chemosphere, 2004, 57(5):343-356.

[19]PANKOW J F. Absorption model of gas/particle partitioning of organic compounds in the atmosphere [J]. Atmospheric Environment, 1994, 28:185-188.

[20]PANKOW J F, BIDLEMAN T F. Interdependence of the slopes and intercepts from log-log correlations of measured gas-particle partitioning and vapor pressure-I, theory and analysis of available data [J]. Atmospheric Environment, 1994, 29:107-116.

[21]TITTLEMIER S A, HALLDORSON T, STERN G A, et al. Vapor pressures, aqueous solubilities, and Henry′s law constants of some brominated flame retardants [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2002, 21(9):1804-1810.

[22]李英明, 江桂斌, 王亞韡，等. 電子垃圾拆解地大氣中二英、多氯聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚的污染水平及相分配規(guī)律 [J]. 科學(xué)通報(bào), 2008, 53(2):165-171.

[23]TOM H, MAHIBA S. Measurements of octanol-air partition coefficients (KOA) for Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDEs): predicting partitioning in the environment [J]. Chem Eng Data，2002, 47: 228-232.

[24]HE Jun, BALASUBRAMANIAN R. A study of gas/particle partitioning of SVOCs in the tropical atmosphere of Southeast Asia [J]. Atmospheric Environment, 2009, 43:4375-4383.

[25]LI Yifan, JIA Hongliang. Prediction of gas/particle partition quotients of Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDEs) in north temperate zone air: an empirical approach [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2014, 108:65-71.

(編輯劉彤)

Atmospheric occurrence and gas-particle partitioning of PBDEs in an industrial area of Qiqihar in spring

MENG Bo1,2, LIU Liyan1, MA Wanli1, LI Wenlong1, SONG Weiwei1, LI Yifan1

(1.International Joint Research Center for Persistent Toxic Pollutants (IJRC-PTS), Harbin Institute of Technology,150090 Harbin, China; 2.School of Science, Harbin University, 150086 Harbin, China)

Abstract:Fularji district of Qiqihar is a typical heavy industry district in China. Gas and particle phases air samples were collected using active air sampler at upwind and downwind of the district in order to study the occurrence, pollution characteristic, and gas/particle partitioning of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs). The results indicated that the total concentration (gas plus particle phases) of PBDEs ranged from 13.9 to 102 pg·m-3with the mean concentration of 53.6 pg·m-3, and BDE-209 was the dominant congener. According to the results of source analysis, PBDEs in air were mainly originated from Commercial Deca-BDEs and Commercial Penta-BDEs．The slopes obtained from the linear regression between log KPand log were lower than the theoretical value of -1, suggesting the non-equilibrium between gas and particle phases. The particle bound fraction (φ) values were modeled using the Junge-Pankow Adsorption Model and the Harner-Bidleman Absorption Model. The values of φ from both the two models were overestimate compared to those obtained from field measurement.

Keywords:polybrominated diphenyl ethers; pollution characteristic; gas-particle partitioning; air; industrial region

中圖分類號(hào):X831

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):0367-6234(2016)02-0063-05

通信作者:李一凡, dr_li_yifan@163.com.

作者簡(jiǎn)介:孟博(1979—),男,講師, 博士研究生；李一凡(1949—),男，教授,博士生導(dǎo)師.

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(21277038);國(guó)家自然科學(xué)基金(41401550);黑龍江省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(C201438).

收稿日期:2014-12-05.

doi：10.11918/j.issn.0367-6234.2016.02.011