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南黄海水体中溴代阻燃剂的时空分布及生态风险

陈亦洋

南黄海水体中溴代阻燃剂的时空分布及生态风险

陈亦洋1
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作者信息

  • 1. 中国科学院大学
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摘要

溴代阻燃剂(Brominated Flame Retardants,BFRs)是一种具有防止或抑制火势传播与蔓延的含溴有机化合物,被广泛应用在纺织品、家具、建筑材料、电子电器产品等产品中。随着城市化和工业化进程的加快,中国成为世界上最大的BFRs生产和使用国。江苏是我国重要的BFRs生产基地,江苏邻近的南黄海接收了大量陆源排放物,对海洋生态系统健康带来一定的危害。但目前对BFRs在近海水体中污染水平关注较少,在中国黄海海域更是鲜有报道。本文以南黄海区域为研究对象,以BFRs为目标物,研究了其2019-2020年间水体的浓度水平、单体组成和时空分布特征,评估了南黄海BFRs生态风险,揭示了南黄海水体中BFRs的年际变化趋势,分析了不同区域BFRs浓度的可能来源及影响因素。研究结果对理解该区域新污染物的地球化学循环具有重要的科学意义。 采集了2019和2020年南黄海海域春夏季(6月)、夏季(8月)和秋季(分别为2019年10月和2020年11月)的表层和底层海水样品,并利用气相色谱-质谱联用仪分析了水体中15种BFRs。结果表明:(1)2019和2020年南黄海水体中BFRs普遍检出,总多溴联苯醚(Σ8PBDEs)的浓度范围分别为n.d.-91.86 pgL-1(均值为 6.32±12.99pgL-1)和 2.35-672.91 pg L-1(均值 114.07±155.29 pgL-1);总新型溴代阻燃剂(Σ7NBFRs)的浓度范围为0.13-93.85pgL-1(均值为 14.03±17.90 pg L-1)和 4.22-450.97 pg L-1(均值 37.15±68.58 pg L-1)。(2)从相态分配来看,海水中90%以上BFRs富集在颗粒相中;从化合物组成来看,十溴联苯醚(BDE209)和十溴二苯乙烷(DBDPE)为主要的单体化合物。(3)南黄海水体中BFRs的季节性变化显著,2019和2020年BDE209浓度均呈现出6月>8月>10和11月的特点;DBDPE浓度均呈现出6月>8月的特点。水平分布上总体表现出近岸高、远岸低的分布特征;河流输入是南黄海水体中BFRs的主要来源,黄海南部海域受长江输入影响显著;夏季浮游植物迅猛生长会降低南黄海局部区域表层水中BFRs浓度,而黄海冷水团的存在使黄海中部BFRs处于较低水平。(4)根据风险熵值法估算水体中PBDEs的生态风险,结果表明南黄海中PBDEs风险水平主要来自于BDE209,并且整体上对水生生物的生态风险很低。 通过对2016-2020年间南黄海水体中BFRs的含量对比分析,结果表明南黄海水体中BFRs含量年际变化幅度较大,且表、底层水中BFRs含量年际变化趋势一致。2017-2019年间BFRs含量波动幅度较小,而2019-2020年间变化显著,这可能与极端气候事件有关。BDE209浓度在南黄海北部逐年降低,而在南部则逐年升高,这主要与北方BFRs生产模式的转变和受长江径流、风场影响的长江冲淡水扩展区域有关。与BDE209相比,南黄海北部海域中(34°N以北)DBDPE维持在相对稳定的水平,这表明除河流输入,DBDPE存在其他重要方式(如大气沉降)进入南黄海水体中。

关键词

南黄海海域/溴代阻燃剂/时空分布/年际变化趋势/来源解析/生态风险

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授予学位

硕士

学科专业

资源与环境

导师

唐建辉

学位年度

2023

学位授予单位

中国科学院大学

语种

中文

中图分类号

X5
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