多环芳烃是至今发现数量最多的一类致癌物,近年来一直利用空气颗粒物中多环芳烃的浓度特征解析其来源,以便更有效地控制多环芳烃的污染源。但由于多环芳烃在从污染源扩散到空气环境的过程中容易发生降解和转化,使浓度发生变化,故利用浓度特征来解析各种污染源对多环芳烃的贡效率存在不足之处。本题利用稳定碳同位素地球化学的原理和方法探索解决这一环境问题,即多环芳烃单化合物的稳定碳同位素组成,在一般的天气条件下,在从污染源扩散到大气环境的过程中基本不变,而不同源类所排放的多环芳烃的稳定碳同位素组成有较明显的区别,故可在排放源和大气环境之间建立多源同位素质量平衡模型,定量解析各类源对多环芳烃的贡献率,为制定多环芳烃的控制战略提供理论依据。
PAHs的稳定碳同位素组成在经过从源到受体的扩散过程中基本不变且不同源所排放PAHs的稳定碳同位素组成差异明显,故可避免由于PAHs在从源到受体迁移过程中降解和转化造成的基于化学浓度解析方法的误差,实现PAHs的定量来源解析.本研究建立了17种PAHs的样本前处理与稳定同位素分析方法,采集并分析了包括机动车尾气、燃煤源、香烟烟草烟雾、烹调油烟在内的四类污染源和郑州、乌鲁木齐的环境空气受体样品,以及以交通协管员为目标人群的个体暴露受体样本.结果分析发现4类源的PAHs稳定碳同位素特征之间具有较为显著的差异性.由建立的2源同位素混合模型解析了郑州、乌鲁木齐PAHs来源,同时尝试解析多个污染源对于个体暴露的贡献.解析结果表明:燃煤污染源对郑州与乌鲁木齐城区IP、B (g,h,i)P和BaP的贡献分别为88%、65%和36%与82%、77%和46%.汽车尾气对郑州与乌鲁木齐城区IP、B (g,h,i)P和BaP的贡献分别为12%、35%和64%与18%、23%和54%. 试验解析暴露发现吸烟、烹调、燃煤、尾气对于个体暴露的贡献率分别为32.26%、22%、-2.53%、48.26%.