典型滨海工业区氯代脂肪烃气-土交换特征及其影响因素研究

Chlorinated aliphatic hydrocarbons (CAHs) are volatile organic pollutants that can persistently accumulate, migrate and transform in the environment, and it seriously threatens ecological security and human health. The air-soil exchange process of CAHs is an important basis for studying its environmental behavior. In this project, three typical parks in a coastal industrial zone of the Yangtze River Delta: dockside chemical industry, machinery processing and automobile manufacture will be selected. Using the passive air sampler (PAS) technology developed independently, the CAHs concentration distribution in the near-surface air, surface soil and shallow soil will be measured simultaneously in situ. Based on fugacity model method, the distribution rules of CAHs in air-soil phases will be explored, and the kinetic processes such as sedimentation, volatilization and diffusion of CAHs will be traced, and its source-sink relationship will be defined. Further, the effects of environmental factors such as temperature and humidity on the air-soil distribution of CAHs will be analyzed, and its main influencing factors will be clarified. The project plans to provide a method for in situ simultaneous determination of CAHs concentrations in air-soil phases, which has an important scientific significance for further understanding the distribution, migration and transformation on air-soil interface of CAHs and its influencing factors, and theoretical and practical guidance for pollution risks assessment and control of CAHs.

氯代脂肪烃（CAHs）是一类能够在环境中长期积累、迁移和转化的挥发性有机污染物，严重威胁生态安全和人类健康。CAHs气-土交换过程是研究CAHs环境行为的重要基础。本项目拟以长三角滨海工业区中临港化工、机械加工和汽车制造三个典型区域为研究对象，采用自主研发的被动空气采样器（PAS）技术，原位同步监测近地面大气、土壤表层和浅层CAHs的浓度分布，并基于逸度模型方法探究CAHs在气-土两相中的分配规律，示踪CAHs沉降、挥发和扩散等动力学过程，阐明CAHs在气-土两相中的源汇关系。同时深入剖析温湿度等环境因子对CAHs气-土分配的作用，探明影响CAHs气-土交换过程的主控因子。项目拟构建一套原位同步监测气-土两相中CAHs浓度的方法体系，对深入认识CAHs在气-土界面的分布、迁移和转化过程及其影响因子具有重要的科学意义，对CAHs的污染风险评估与控制提供理论依据和应用指导。

氯代脂肪烃（CAHs）是一类能够在环境中长期积累、迁移和转化的挥发性有机物（VOCs），严重威胁生态安全和人类健康。本项目采用被动空气采样器（PAS）技术，原位同步测量了印染化工、机械加工和汽车制造三个典型园区近地面大气和土壤气中CAHs的浓度。三个工业区共检出15种CAHs，其月平均浓度分别为108.53 µg·m–3、148.09 µg·m–3和119.62 µg·m–3，分别占总VOCs比重为70.42%、74.95%和15.41%。印染化工和机械加工园区的CAHs是其VOCs的主要组成，而汽车制造园区则占比较低。CAHs浓度的季节变化也遵循总VOCs的季节变化规律，即冬季高、夏季低，春秋处于两者之间。采用PMF模型对检出的VOCs进行来源解析，结果表明与其所处的工业区的排放特征非常符合。此外，通过两种方法采样对比发现，采用PAS方法比TO-15方法能够得到更加可靠的VOCs浓度数据，证明了采用PAS方法更加适合长期同步观测，特别是在VOCs浓度较低的偏远地区。由于由于其成本低和操作简单，PAS方法很适合发展中国家使用。对三个工业园区进行了健康风险评估，总非致癌危害指数分别为1.57、0.65和0.85，印染化工园区超出了规定标准，其中汽车制造园区的三溴甲烷致癌危害指数1.54E-05超出了标准，需引起重视。三个工业区的CAHs的总逸度分数分别为0.09、0.08和0.09均小于0.15，表明三个工业区的CAHs均表现为从大气向土壤的净沉降作用，其中机械加工园区的1,2,3-三氯苯和汽车制造园区的六氯丁二烯和1,2,3-三氯苯表现为从土壤向大气的挥发作用，即为二次排放。本项目的研究构建了一套原位同步监测气-土两相中CAHs浓度的方法体系，明确了典型工业园区CAHs在气-土两相中的源汇关系，对深入认识工业园区CAHs气-土界面的环境行为过程和CAHs的污染风险评估与控制提供了科学依据和应用指导。