科研进展

广州地化所发现非故意产生的多氯联苯或成为我国东部环境中PCBs的主要来源

  

  多氯联苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)是一类在环境中广泛存在的污染物,他们能在环境中长期存留并在全球范围内长距离迁移,他们能通过食物链的传递效应在生物体内富集,产生致癌、致畸、致突变作用,严重影响人类健康,因此是首批被列入《斯德哥尔摩公约》的12种持久性污染物(POPs)之一。环境中PCBs主要有两大来源:一是历史上有意生产与使用的工业品PCBs的残留;二是来源于某些工业过程或燃烧过程中的非故意排放。目前人们普遍认为环境中PCBs主要是历史上生产的工业商品PCBs的残留,而工业过程中非故意排放的PCBs相对来说贡献较少。

  近日,中国科学院广州地球化学研究所博士研究生毛书端与导师张干研究员等,对宁波区域大气背景站连续三年(2012年-2015年)大气样品中的PCBs进行了分析。研究发现,大气中PCB47、PCB51、PCB68与PCB11的浓度高出其他PCBs同系物多倍,这四种PCBs的浓度之和约占PCBs总浓度(209种PCBs)的73%左右,其中PCB47占绝对优势,平均占大气中PCBs总浓度的48%,其次是PCB51、PCB11、PCB68,分别占PCBs总浓度的10%、8%、7%。

  PCB11是目前已知的一种典型非工业品PCBs(工业品PCBs中含量极少,属non-Aroclor PCBs),是染料生产过程中作为副产物无意产生并排放到环境中的;PCB47、PCB51与PCB68这三种四氯联苯在工业品PCBs中的质量占比也非常少,如在全球生产量最大的Aroclor系列商业品中,PCB47的质量百分比不到2.5%,PCB51的质量百分比小于0.4%,PCB68占比近于~0。这三种四氯联苯跟PCB11一样,并非源于商业品PCBs的生产与使用,而是来源于非故意源的排放,如聚合密封胶的使用。该研究结果表明,非故意产生的PCBs可能已取代残留的工业品PCBs,成为我国东部环境中PCBs的主要来源。

  该研究工作得到了国家重点研发项目((2017YFC0212000)、国家自然科学基金(41430645和41390240)、中国科学院国际人才计划国际访问学者项目(No. 2018VCA0035)的资助,相关成果发表在国际期刊Environmental Science & Technology(2019, 53, pp 3464–3470)上。  

图1 宁波大气区域本底站大气样品中PCBs同系物的组成

图2 大气中PCB11、PCB47、PCB51及PCB68在时间趋势上的浓度变化情况(2102-2015)