鄭 昱 黃陽(yáng)曉

(廣東省韶關(guān)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，廣東 韶關(guān) 512026)

十溴二苯醚(Decabromodiphenyl ether，簡(jiǎn)稱BDE-209)是一種用作阻燃劑的持久性有機(jī)污染物。2015年10月在第十一屆持久性有機(jī)污染物審查委員會(huì)上，十溴二苯醚被列入《斯德哥爾摩公約》持久性有機(jī)污染物名單。因此，十溴二苯醚的消除和減少及其污染排放成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。由于健康和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，歐盟于2017年完全停止了十溴二苯醚的生產(chǎn)。然而由于目前缺乏預(yù)防性立法，含有十溴二苯醚的產(chǎn)品仍有可能在生產(chǎn)和生活中被使用。因此，研究預(yù)測(cè)十溴二苯醚在韶關(guān)市的環(huán)境歸趨及分布具有重要意義。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

韶關(guān)市地處南嶺山脈南部，全境在地質(zhì)上處于華廈活化陸臺(tái)的湘粵褶皺帶，全市境內(nèi)山巒起伏，高峰聳立，中低山廣布，北部地勢(shì)為全省最高，位于乳源、陽(yáng)山、湖南省交界的石坑崆，海拔為1902 m，為廣東省第一高峰，南部地勢(shì)較低，市區(qū)海拔最低35 m。全市土地面積達(dá)18400 km2，其中韶關(guān)市區(qū)面積為3468 km2。

年平均溫度為21 ℃，年平均降雨量為1700 mm，全年無(wú)霜凍期為310 d左右，冬季北部有雪。由于韶關(guān)市處于廣州北部，是廣東省的門戶城市，有著重要的生態(tài)城市定位，因此研究該城市的BDE-209濃度為預(yù)測(cè)其他污染物濃度提供參考依據(jù)。

1.2 模型構(gòu)建

本研究使用最新的EQC(Equilibrium Criter)模型來(lái)考慮十溴二苯醚在區(qū)域范圍內(nèi)的環(huán)境歸趨情況。EQC模型是基于逸度原理開(kāi)發(fā)得到的，具有計(jì)算方便、結(jié)構(gòu)清晰的特點(diǎn)，通過(guò)建立質(zhì)量平衡方程式計(jì)算出污染物的逸度，進(jìn)而得到污染物在不同環(huán)境介質(zhì)的濃度，該模型有3個(gè)層級(jí)：一級(jí)考慮封閉環(huán)境中的平衡分布或穩(wěn)態(tài)，并建議化學(xué)物質(zhì)將分配到的環(huán)境相或介質(zhì)中，一級(jí)模型輸出確定逸度容量和化學(xué)濃度可能最高的介質(zhì)；第二級(jí)和第三級(jí)是在前一級(jí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加平流通量、降解和介質(zhì)之間的輸送，最終計(jì)算出停留時(shí)間。EQC模型首先由Mackey等人開(kāi)發(fā)，他們將其應(yīng)用于多環(huán)芳烴、芘和鉛。此后，該模型已應(yīng)用于持久性有機(jī)污染物和其他化學(xué)品的許多不同情景。

本研究所選模型域?yàn)?00 km×100 km的韶關(guān)中部地區(qū)，由湞江區(qū)、武江區(qū)、曲江區(qū)和仁化縣組成。根據(jù)湞江、武江、北江平均水深及自然環(huán)境因素，確定模型的空氣、水、土壤和沉積物的深度分別為1000 m、35 m、0.2 m和0.05 m。通過(guò)獲取USEtox、化學(xué)品信息網(wǎng)等網(wǎng)站的有效信息，將BDE-209的物理化學(xué)性質(zhì)、向各環(huán)境介質(zhì)的排放速率及韶關(guān)市環(huán)境信息數(shù)據(jù)代入EQC模型中，求出BDE-209在空氣、水、土壤、沉積物中的濃度與質(zhì)量。

2 結(jié)果討論

模型計(jì)算結(jié)果如圖1所示，發(fā)現(xiàn)空氣中BDE-209的濃度為82 ng/m3，質(zhì)量為8202 kg，占環(huán)境中全部BDE-209質(zhì)量的0.216%；水中BDE-209濃度為9.82 ng/L，質(zhì)量為1964 kg，占0.0518%；土壤中BDE-209濃度為165 ng/g，質(zhì)量為3.56×106kg，占比為94%；沉積物中BDE-209濃度為911 ng/g，質(zhì)量為2.19×105kg，占比為5.77%。通過(guò)計(jì)算可以得出，BDE-209釋放到空氣介質(zhì)的大部分污染物都降解消散了，空氣中大量的BDE-209進(jìn)入水介質(zhì)，由于其具有疏水性和親脂性，大部分BDE-209吸附在有機(jī)物上，最終進(jìn)入沉積物中。同時(shí)BDE-209易富集于土壤中，是最主要的匯之一，蓄積在土壤上的BDE-209很少再次逸出回大氣中。

圖1 模型計(jì)算結(jié)果預(yù)測(cè)圖

這項(xiàng)研究表明，利用逸度模型可以合理地表征十溴二苯醚在韶關(guān)市中部地區(qū)的環(huán)境行為、分布和濃度。模型結(jié)果表明，十溴二苯醚在土壤和沉積物中具有很高的分配親和力，并且在非穩(wěn)態(tài)平衡條件下，BDE-209都會(huì)在一定程度上分配到相對(duì)不動(dòng)的土壤介質(zhì)中。由于韶關(guān)市曲江區(qū)向空氣中排放的BDE-209較多，也存在遠(yuǎn)距離遷移的風(fēng)險(xiǎn)。這說(shuō)明韶關(guān)的十溴二苯醚問(wèn)題不僅會(huì)影響韶關(guān)市，也會(huì)影響周邊地區(qū)。因此，生態(tài)環(huán)境部門應(yīng)盡快限制十溴二苯醚的生產(chǎn)和使用，以避免在沉積物中形成未來(lái)的源區(qū)以及十溴二苯醚在空氣中的長(zhǎng)距離運(yùn)輸。在未來(lái)的研究中，會(huì)考慮其他與天氣有關(guān)的因素，例如風(fēng)速和風(fēng)向以及降水對(duì)濃度的影響，也有可能尋求更詳細(xì)的資料，這些信息資料可以用來(lái)更加清晰地建立韶關(guān)市十溴二苯醚負(fù)載情況的預(yù)測(cè)模型。