垃圾焚燒為遼河沉積物中二噁英的主要來源之一

 

遼河,位于中國東北部,污染非常嚴重。 2010年,遼河保護區成立,整治工作開始全面實施。然而,關于遼河沉積物中的重金屬、芳香烴受體激動劑(AhR-agonist)、內分泌干擾物(EDCs)和有機氯的研究極少,二噁英幾乎更是空白,未見有該區域沉積物樣品中發現的二噁英水平的公開數據。

圖:遼河七星濕地美照

不過,近期,《環境污染與毒理學檔案》Archives of Environmental Contamination and Toxicology 刊載了一篇名為《遼河流域保護區沉積物中二噁英的濃度、來源和毒性當量》Concentrations, Sources, and TEQ of PCDD/Fs in Sediments from the Liaohe River Protected Areas的文章。 2013年,來自沈陽航空航天大學的研究人員在遼河保護區上中下游的 9 個點采集了沉積物(采樣點分布如下圖所示),并對其中的二噁英以及多環芳烴和多氯聯苯行了檢測和分析。

圖:遼河與采樣點

二噁英濃度

———————

二噁英總濃度為 199.6-538.4 pg/g dw,平均值為 363.9 pg/g dw。 

圖:遼河 9 個點 17 種二噁英同系物濃度

研究人員將檢測結果與其他文獻中不同河流(海河,東江,長江,膠州灣,渤海灣,維多利亞灣)沉積物二噁英濃度進行對比,發現遼河中的沉積物二噁英濃度比東江中的低得多,但是毒性當量濃度確是東江的 4 倍。說明遼河沉積物中二噁英的危害更大,值得引起關注。

二噁英來源

———————

研究人員采用主成分分析法(PCA)發現 9 個采樣點中,有一些采樣點的二噁英同系物分布十分相似,而這一發現也被群分析法所驗證?;诖?,研究人員把具有相同二噁英來源的采樣點分為 5 組,分別是:1,4,5;6,8;2,9;3;7. 

圖:主成分分析結果

觀察遼河 9 個點 17 種二噁英同系物濃度圖可以發現,OCDF,OCDD 和 1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 的濃度很高,說明遼河沉積物中二噁英主要來源于垃圾焚燒和汽油/柴油汽車尾氣排放。

而 1,4,5 點的 1,2,3,4,7,8,9-HPCDF 和 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD 含量最高,說明來源主要為二次金屬冶煉;6,8 點的 2,3,7,8-HxCDF 含量最高,說明主要來源于工業焚燒;2,9 點的1,2,3,6,7,8-HxCDF 和 2,3,4,6,7,8-HxCDF 含量最高,主要源于固廢焚燒;7 點濃度不高,其二噁英可能來源于 8 點;相比而言,3 點二噁英濃度最低,可當作背景值。

圖:各采樣點最多的二噁英單體和來源

二噁英生態風險評估

————————————

研究人員計算了遼河保護區沉積物中二噁英以及多種持久性有機污染物(二噁英、多環芳烴和多氯聯苯)的毒性當量濃度。結果發現,二噁英的毒性當量濃度為 3.87–40.88 pg/g dw,占到多種持久性有機污染物總毒性當量濃度的 73-91%,說明遼河中二噁英的生態風險遠比其他持久性有機污染物高。對毒性當量濃度貢獻最大的單體分別為:2,3,7,8-HpCDF, 2,3,7,8-PeCDF, 和 2,3,7,8-HxCDF.

圖:各采樣點 10 類二噁英同系物對總毒性當量濃度的貢獻

當前,我國尚沒有用于沉積物中二噁英的風險評估的環境質量指標。研究人員參照了其他國家的標準。加拿大的生態毒理學評估行動水平為 21.5 pg-TEQ / g(加拿大環境部委員會,2001年)。基于對人類的風險,日本和荷蘭的補救行動水平分別為 150 pg-TEQ/g 和 1000 pg-TEQ/g。美國則指出,對野生哺乳動物而言,低風險和高風險水平分別為 2.5 pg-TEQ/g 和 25  pg-TEQ/g. 

研究人員認為盡管遼河保護區沉積物二噁英毒性當量濃度低于荷蘭和日本的參考值,然而二噁英會在環境中在環境中長期存在,這往往會累積并對人類造成更大的危害。

根據本研究結果,研究人員指出,保護區的建立并沒有降低遼河流域保護區沉積物中二噁英造成的生態風險,且有必要對二噁英的環境影響開展進一步研究。

文獻來源:Ke, X., Qi, Y., Bao, Q. et al. Arch Environ Contam Toxicol (2018). https://doi.org/10.1007/s00244-018-0567-1.

 

編譯:何玲輝

 
資料分類: