基于多溴联苯醚环境样品数据异常表达的模糊源示踪体系构建

For explaining the data gap between source and sink of the e-waste in China, this project take the thinking of the national environmental security issues and weakness of current research. Based on a neglected phenomenon of data exception of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), we take the tool of LCA (life-cycle analysis) approach to screen for Potential fingerprint components which can be used as the source tracer. At the meantime, both surface and core sediment sample will be collected to study the Spatial and temporal variation characteristics of PBDEs from different regions representing different e-waste source input. Via the 210Pb dating, the PBDEs annual variation of sink can be figured out. While basing on weibull distribution via material flow analysis, the PBDEs annual variation of source under different e-waste transportation scenarios can be drawn. A reference frame can be established by combining both time spectrum of sink and source of with grey model. In summary, We are choosing a characteristic indicator and establishing a reference frame, trying to build a fuzzy fingerprint model of PBDEs to trace the e-waste pollution and providing the foundation for subsequent precise research.

为了弥合学界关于中国电子垃圾源与汇差异的数据鸿沟，本项目从国家环境安全问题出发，立足现有研究薄弱环节。基于多溴联苯醚（ PBDEs）在中国区部分环境样品中存在数据异常，这一被学者忽视的数据现象。项目以异常表达数据为核心，参照不同类型PBDEs产品的区域消费偏好，运用产品生命周期（LCA）评价手段，筛选用以区分PBDEs源信息的模糊特征组分。以不同电子垃圾来源输入背景下中国不同海区表层及柱状沉积物中PBDEs为研究主体，全面掌握非同源背景下海洋沉积物中PBDEs的时空分异特征，利用210Pb定年技术构建柱状样沉积序列，获得PBDEs的年际变化规律，并结合基于weibull分布的物质流分析手段，运用灰箱模型获得基于时间图谱比对的参照体系。拟通过筛选用以表征源信息的特征指标耦合时间图谱参照系数据比对信息，尝试构建基于PBDEs数据的电子垃圾源示踪指标体系。为后续开展精细化研究提供前期基础。

本研究继国内外调整有关溴联苯醚溴代阻燃剂添加政策及贵屿环境管制及产业升级改造之后，重新评估了练江及附近海域沉积物中多溴联苯醚的时空分异特征，并以电子垃圾国际输运为线索，探讨电子垃圾国际化转移对多溴联苯醚释放评估。研究取得主要成果如下：.练江及附近海域表层沉积物ΣPBDEs为38.39ng/g-520.43ng/g，结果较此前该区域相关调查研究含量水平要低。这表明近年来相关政策的调整对减少了多溴联苯醚的输入含量。柱状沉积物中BDE209的变化趋势基本与经济发展及市场调整相吻合，BDE-183变化趋势与BDE209类同，但略有差异。主要的差异在于BDE-183含量增加的时间拐点比BDE-209要晚，这说明与并不是与我国经济发展水平相挂钩，而这个时间节点与90s贵屿等地蓬勃发展的电子垃圾拆解作坊有关，后续下降的比BDE-209要快，或与国外禁用八溴联苯醚有关。本项目获得美国输入中国电子垃圾的转运情况，1994年-2010年从美国输入电子垃圾的含量逐年增加，与2005年增速放缓。累积输入电子垃圾达：3.54×107t，不同类型的电子垃圾其输运量基本满足该变化规律。但是，背投电视显示器、与平板电脑在2005年后含量明显增加，而电脑CRT显示屏则显著降低，在各类电子垃圾产品中，CRT电视机的占比最高，达到16.67%。识别电子垃圾输入多溴联苯醚情况，研究表明，1994年-2010年，电子垃圾累积含有多溴联苯醚14849.50吨，其中五溴联苯醚的标志单体BDE-47含量达到287.44吨，八溴联苯醚的标志单体BDE-183含量达到1658.55吨，十溴联苯醚的标志单体BDE-209达到12903.51吨。就八溴联苯醚而言，其电子垃圾输入的年变化规律为，1994年-2005年增加，到2005年开始下降，与柱状沉积物中的变化规律基本相吻合。.综上本项目调研数据肯定了多溴联苯环境管理政策的有效性，以及贵屿等地的环境整治也取得一定成效。但是其对环境影响还属于历史遗留问题，需要环境容量进一步消化。研究通过分析电子垃圾转移及不同类型电子垃圾中多溴联苯含量变化规律，实现了以BDE-183指针电子垃圾转移与柱状沉积物时间序列反演基本相一致的。结合理论推断可初步将BDE-183作为示源指标。