大气多环芳烃有机污染物在树叶中的分布行为研究

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are ubiquitous persistent organic pollutants (POPs) and widely investigated by researchers around the world due to their notable carcinogenicity, mutagenecity, persistency and long distance transport potential. PAHs mainly come from fossil fuels and biomass of the incomplete combustion. In Changbai Mountain area, PAH emissions might gradually increase due to recent prosperous economic and tourism development. Moreover, in this area the cold winter heating period is long and the combustion efficiency is very low. To protect the natural resources of Changbai Mountain, we should correctly understand and know the pollution status in Changbai Mountain. In the present study, we collect samples of ambient air and several tree leaves in Changbai Mountain area, Northeast China, and analyze concentrations of USEPA priority 16 PAHs. Air samples will be collected using PUF based passive air samplers followed by clean-up process and GC/MS analysis. We will establish a simple and rapid new pretreatment technology using GP-MSE method for PAHs in tree leaves for GC/MS analysis. Based on the above results, we will obtain temporal and spatial distribution of PAHs in Changbai Mountain area, and evaluate the major emission sources of PAHs in air and tree leaves. In addition, we will investigate the effect physiological properties of tree leaves on the uptake and accumulation of atmospheric PAHs in tree leaves, scavenging efficiency of atmospheric PAHs by tree leaves, air-plant partitioning of PAHs, and similarities and differences of congener pattern of PAHs in air and tree leaves.

要保护长白山自然环境，就应该正确地认识和了解长白山地区的污染状况。近年来由于国内经济开发和长白山地区旅游业的发展，机动车数量迅速增加。再加上冬季寒冷取暖期长，燃烧效率很低，因此在长白山地区多环芳烃排放量应该逐渐增加。多环芳烃（PAHs）是环境中普遍存在的持久性有机污染物的一种，迄今已发现有200多种PAHs，主要来自于化石燃料和生物质的不完全燃烧。因其具有持久性、毒性及长距离迁移能力，其研究近年来备受科学界和政府决策部门的关注。本研究项目拟检测长白山地区大气和树叶中多环芳烃类物质，揭示长白山地区大气和树叶中多环芳烃的时空分布和主要来源。通过本研究建立树叶中多环芳烃快速简便的新分离或提纯技术和GC/MS分析方法，研究树叶的生理性质（脂含量、比表面积、气孔密度等）对其富集大气多环芳烃能力的影响，考察多环芳烃在大气和树叶中的组成和分布规律的异同和分配平衡。

多环芳烃（PAHs）是环境中普遍存在的持久性有机污染物的一种，主要来自于化石燃料和生物质的不完全燃烧。近年来随着经济发展和环境负荷的增加，其研究备受科学界和政府决策部门的关注。本项目拟研究长白山地区大气和树叶中PAHs的分布特征和环境行为，揭示树叶的生理性质（脂含量、比表面积、气孔密度等）对其富集大气PAHs能力的影响，考察PAHs在大气和树叶中的相互关系和分配平衡。首先，通过联用改进的SPE与气流吹扫微注射器萃取技术建立了一种树叶中检测PAHs的分析方法，该方法能很好的去除树叶样品中干扰PAHs分析的杂质。然后，关于长白山地区树叶中PAHs研究表明，在采集的所有树叶样品中都检测到PAHs，而且在同一采样点采集的不同种类树叶中PAHs浓度有差异，这是因为不同种类树叶的叶参数差异导致的。当比叶面积相似时脂溶性物质的增加会导致PAHs浓度的增加，而脂溶性物质相似时比叶面积的増加导致PAHs浓度的增加。当具有相似的叶参数时树叶中PAHs浓度分布相似。在同一采样点采集的不同种类树叶中PAHs的组成分布相一致，说明所有树叶都可以很好的反应当地环境中PAHs组成分布。其次，对于典型小城市大气中研究结果表明，其PAHs的浓度接近于较高污染地区的水平，主要污染源为燃煤和汽车排放。最后，关于柳树树叶中PAHs的研究表明，柳树树叶中PAHs的浓度随着季节变化有明显的变化，春季随着树叶的生长其PAHs浓度也增加，进入夏季树叶中PAHs浓度开始减少。而到了秋季，随着采暖期的开始，树叶中PAHs浓度开始増加。除了春季，树叶和大气中PAHs浓度分布趋势相一致。因为在春季随着树叶的生长树叶参数变化明显，导致树叶中PAHs浓度受到树叶参数的影响。本项目研究的长白山地区大气和树叶中 PAHs 的污染水平、分布特征、来源解析等数据，为区域 PAHs 的污染预防与控制提供基础数据具有重要的现实意义。