楊彥,王宗慶,王瓊,趙潔,于云江,李定龍

1.常州大學環(huán)境與安全工程學院,常州213164

2.北京師范大學水科學研究院,北京100875

3.中國環(huán)境科學研究院,北京100012

4.國家環(huán)境保護區(qū)域生態(tài)過程與功能評估重點實驗室,北京100012

5.環(huán)境保護部華南環(huán)境科學研究所,廣州510655

多氯聯(lián)苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)是一組由多個氯原子取代聯(lián)苯分子中氫原子而形成的氯代芳烴類的持久性有機污染物(persistent organic pollutants,POPs)類物質,共有209種同系物。20世紀30年代開始,PCB廣泛用于電容器和變壓器中的絕緣油、耐火增塑劑、液壓油以及潤滑劑、密封劑等的生產(chǎn)[1]。PCBs具有生物蓄積性、急性毒性、高富集性且可遠距離擴散,國際上有大量的報道在各種環(huán)境介質中及野生動物、家禽、人類的機體組織中都檢測出有PCBs存在[1-2]。與發(fā)達國家相比,中國PCBs總體污染相對較輕[3-4],但有報道稱,電子垃圾拆解工地區(qū)域內(nèi)血液、母乳中PCBs濃度甚至超過一些污染嚴重的工業(yè)地區(qū)[5],可見環(huán)境的PCBs污染通過食物鏈傳遞和富集對人體健康產(chǎn)生危害[6-8]。

選擇浙江省臺州某地為研究區(qū)。在20世紀70年代末,該區(qū)就開始有人零星地從事拆解業(yè),其處理方法極為原始。經(jīng)調(diào)查組2010年7月～10月現(xiàn)場調(diào)研統(tǒng)計,在該區(qū)域近300家村鎮(zhèn)企業(yè)中,約有2/3從事廢舊回收加工業(yè),還有近百農(nóng)戶從事間歇性、家庭作坊式的廢舊回收業(yè),每年處理大量來自美國、歐洲、韓國以及中國內(nèi)地的電子垃圾。本研究通過對該電子垃圾拆解區(qū)各種環(huán)境介質(大氣、土壤、飲用水、農(nóng)作物、農(nóng)產(chǎn)品等)中PCBs的含量調(diào)查并分析了可能來源,旨在了解電子垃圾拆解區(qū)的PCBs污染水平和相對毒性,為保護當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)和人體健康提供理論依據(jù)。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 研究區(qū)概況

臺州位于浙江省沿海中部,市中心處北緯28度,東經(jīng)122度,屬亞熱帶季風氣候型,四季分明,氣候溫和,溫濕適中。全市陸地面積9 411平方千米,淺海面積8萬平方千米,人口546.62萬。市區(qū)由椒江、黃巖、路橋3個區(qū)組成,轄臨海、溫嶺2個縣級市和玉環(huán)、天臺、仙居、三門4個縣。大陸海岸線745千米,占浙江省的28%。全市居民以米食、紅薯為主食,主要食用肉類為豬肉和雞肉,生活習慣較為一致。

圖1 采樣點區(qū)位圖Fig.1 Sampling point location map

1.2 樣品的采集與制備

根據(jù)不同環(huán)境介質采樣布點規(guī)范和原則[9-12],在拆解區(qū)選取的每塊相距200 m的60塊田地(水稻田30塊、紅薯田30塊)上,采集0～20 cm表層土樣品,每塊田地上生長的農(nóng)作物(水稻、紅薯)樣品,拆解區(qū)地下飲用水(近井面、井中、井底)樣品,農(nóng)畜牧(雞肉、豬肉)樣品,大氣(顆粒相(PM10)、氣相)樣品,共5種。其中水稻田、紅薯田土樣各30個,水稻、紅薯干樣品共50個,近井面、井中及井底飲用水共34個,雞肉、豬肉樣品各4個,大氣樣品共30個,共計182個樣品。

拆解區(qū)地下飲用水的采集是用自制的采樣容器直接放入井中分別在近井面、井中及井底處進行采集;農(nóng)畜牧樣品采集是從拆解區(qū)農(nóng)戶家中購買自養(yǎng)家禽肉;使用大流量采樣器在拆解區(qū)不同采樣點分批采集大氣樣品,使用石英濾膜(QFFs,20.3 cm×25.4 cm,Whatman)和聚氨酯泡沫(polyurethane foam,6.5 cm×7.5 cm)分別采集大氣中顆粒相(PM10)和氣相樣品,采樣流速約為0.3～0.5 m3·min-1,采樣時間約為16 h。

樣品運回實驗室后,將采集到的土樣自然風干,壓碎,剔除雜物,經(jīng)低溫冷凍干燥處理后進行四分法處理,使其全部通過2 mm孔徑的篩子,于4℃保存待分析。將水樣保存在干凈的棕色瓶中,于4℃保存,并于72 h內(nèi)完成萃取,萃取后40 d內(nèi)完成分析。將肉類瘦肉部分用不銹鋼刀割下,切成小塊,用攪拌器攪碎后冷凍干燥恒重,磨成細粉后于-20℃保存待分析。植物樣品,用蒸餾水充分漂洗,置于60℃烘箱干燥12 h備用;將采集大氣樣的濾膜QFFs放在鋁箔和密封袋中低溫(-20℃)保存待分析。聚氨酯泡沫PUF采樣前用二氯甲烷(DCM)進行抽提72 h后存放于干凈的聚乙烯密封袋中,采樣后的PUF使用處理干凈的濾紙包裹后放入密封袋中,樣品拿回實驗室之后低溫(-20℃)保存待分析。

1.3 多環(huán)境介質中PCBs濃度測定

1.3.1 土樣稱取20 g經(jīng)處理后的土樣,置于索氏抽提器中,加入回收率指示物13C-PCB141和13CPCB209。用250 mL正己烷/丙酮(體積比為1:1)混合溶劑索氏抽提72 h。將抽濾液經(jīng)無水硫酸鈉過濾,旋轉蒸發(fā)至2～3 mL,用酸/堿性硅膠-氧化鋁復合層析柱凈化。用70 mL的正己烷混合溶劑淋洗并收集,收集后的淋溶液濃縮轉移到2 mL的棕色樣品瓶,用微弱的氮氣吹干后定容至100 μL,樣品放于4℃保存待分析。

1.3.2 飲用水樣品 量取l L水樣倒入分液漏斗中,取60 mL正己烷,倒入采樣瓶中清洗后,倒入分液漏斗,加入回收率指示物,搖動1 min靜置分層后收集有機層于三角燒瓶,另外再以60 mL正己烷重復萃取一次,合并有機層。萃取液用微弱的氮氣吹干后定容至1 mL左右,樣品放于4℃冰箱待分析。用硫酸凈化萃取液,以減少有機氯或有機磷農(nóng)藥對目標化合物檢測的干擾。最后將萃取液濃縮至0.5 mL,并用硅酸鎂進一步去除萃取液中殘留有機氯農(nóng)藥。

1.3.3 雞肉、豬肉樣品 稱取樣品粉末20 g,置于索氏抽提器中,加入回收率指示物,用250 mL正己烷/丙酮(體積比為1:1)混合溶劑索氏抽提72 h。75%抽提液濃縮到1 mL,在凝膠滲透色譜(GPC,填料為200～400目的S-X3生物珠)上,用115 mL正己烷/二氯甲烷淋洗去除脂肪,后收集115～280 mL組分,然后用300 mL溶劑沖洗色譜柱。將收集的組分濃縮后,用硅膠—氧化鋁復合層析柱提純凈化。用70 mL的正己烷/二氯甲烷(體積比為1:1)混合溶劑淋洗、收集,該組分加內(nèi)標13C-PCB208后濃縮、轉移到2 mL的棕色樣品瓶,用微弱的氮氣吹干后定容至100 μL,樣品放于4℃冰箱待分析。

1.3.4 大米、紅薯干樣品稱取20 g已粉碎的植物樣,置于索氏抽提器中,加入回收率指示物,用250 mL正己烷/丙酮(體積比為1:1)混合溶劑索氏抽提72 h。將抽濾液經(jīng)無水硫酸鈉過濾,旋轉蒸發(fā)至2～3 mL,用酸/堿性硅膠-氧化鋁復合層析柱凈化。用70 mL的正己烷混合溶劑淋洗并收集,收集后的淋溶液濃縮轉移到2 mL的棕色樣品瓶,用微弱的氮氣吹干后定容至100 μL,樣品放于4℃保存待分析。

大氣樣品 稱取20 g QFFs和PUFs樣品,置于索氏抽提器中,加入回收率指示物13C-PCB141和13C-PCB209后,再加入銅片用于脫硫,然后用丙酮/正己烷(體積比為1:1)索氏抽提72 h。抽提液經(jīng)旋轉蒸發(fā)并轉換溶劑為正己烷后濃縮至約2 mL時,用微弱的氮氣吹干后定容至100 μL,樣品放于4℃保存待分析。

1.4 儀器分析

PCBs的測定在電子沖擊離子源(EI)氣相色譜—質譜聯(lián)用儀(6890N-5975,Agilent,上海)上完成。以高純度氮氣(純度99.99%)為載氣,進樣口溫度280℃,1 μL無分流進樣,離子源溫度為230℃,采用選擇離子模式(SIM),選擇離子為分子離子。色譜柱為DB-5MS(60 m×0.25 mm×0.25 μm,J&W Scientific,USA),載氣柱流速為1.0 mL·min-1,反應氣柱流速為60 mL·min-1。柱溫箱采用程序升溫:110℃保留1 min后,以10 ℃·min-1升至200℃,再以1℃·min-1升至250℃,然后以8℃·min-1升至290℃,保留10 min,最后300℃下運行10 min。

1.5 質量控制與質量保證

實驗過程中采用美國環(huán)保署(US EPA)推薦的質量控制方法,所有數(shù)據(jù)經(jīng)過嚴格的質量控制。在進行樣品分析的同時,進行方法空白、基質加標及樣品平行樣分析,每6個樣品做1個方法空白,每個樣品做3個平行樣分析,對標準物和樣品作多次重復分析。采用 PCBs(PCB-001、PCB-005、PCB-029、PCB-047、PCB-77、PCB-098、PCB-105、PCB-114、PCB-123、PCB-126、PCB-154、PCB-167、PCB-169、PCB-171、PCB-189)混標(購自北京賽福萊特科技有限公司),用內(nèi)標法繪制工作曲線,除個別化合物外,校正曲線的相關系數(shù)均＞0.99。回收率指示物13C-PCB141和13C-PCB209的回收率都在89% ～112%之間,3個平行樣分析相對標準偏差(RSD)＜5.0%,均符合樣品分析要求。索氏提取法和氣象色譜儀測試方法精密度良好。對5倍信噪比濃度的標樣平行分析6次,取其標準偏差S,以3.36S為儀器檢出限(IDL)。采用該方法得出,PCBs的儀器檢出限為0.4～3.0 pg。根據(jù)儀器檢出限,將6 g干燥的固體樣品處理后定容至體積為100 μL為基準,PCBs的方法檢出限為10 ～76.5 pg·g-1(以干重計)。

1.6 PCBs毒性當量計算

采用毒性當量因子(Toxic Equivalency Factors,簡稱TEFs)進行PCBs的生態(tài)風險評價。TEFs自1988年提出后,已被美國、加拿大、英國、荷蘭等國采用,可以用來表示DL-PCBs的毒性。TEFs方法使用污染物的TEF值與其質量分數(shù)的乘積表示其毒性當量(toxic equivalency,簡稱TEQ)濃度。在國際上TEQ方法廣泛應用于水體、大氣、沉積物、魚類等[13-16]介質中PCBs、PCDDs和PSHs的毒性評價中,其計算公式如下:

式中:TEQs為總毒性當量;Ci為PCB同系物i的濃度;TEFi為PCB同系物i的 WHO-TEF。

根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)2005年規(guī)定的TEFs值[17]見表1。計算電子垃圾拆解區(qū)多環(huán)境介質中PCBs毒性當量。

2 結果(Results)

2.1 電子垃圾拆解區(qū)各環(huán)境介質中PCBs的污染水平

研究區(qū)各環(huán)境介質中PCBs同系物的檢出率及污染水平見表2。不同介質中PCBs各同系物所占比例見圖2。

表1 WHO 2005規(guī)定的PCBs的TEF值Table 1 TEF values of PCBs required by WHO 2005

表2 各種環(huán)境介質中PCB各同系物的濃度Table 2 Concentrations of various environmental media fellow PCB

(續(xù)表1)

(續(xù)表1)

圖2 電子垃圾拆解場各環(huán)境介質ρ(PCBs)構成比例注:M和I分別代表手工廠和焚燒廠。Fig.2 Composition ratio of each environmental medium ρ(PCBs)in e-waste dismantling marketNote:M and I represent manually dismantling area and incineration area.

電子垃圾拆解場各環(huán)境介質中PCBs各同系物濃度見表 1。低氯聯(lián)苯(1Cl、2Cl、3Cl、4Cl和 5Cl)和高氯聯(lián)苯(6Cl和7Cl)在各環(huán)境介質中均有不同程度的檢出,其中低氯聯(lián)苯(1Cl、2Cl、3Cl、4Cl)在的檢出率在21.4% ～100%之間。五氯聯(lián)苯除PCB-105、PCB-114、PCB-123和PCB-126在部分環(huán)境介質中未檢出外,其他檢出率在25% ～100%之間;六氯聯(lián)苯除PCB-167在焚燒場的飲用水和土壤中未檢出外,其余同系物在各個環(huán)境介質中的檢出率為42.1% ～100%;七氯聯(lián)苯除PCB-189在手工拆解場的大米和雞肉中未檢出外,其余同系物在各個環(huán)境介質中的檢出率在43.22% ～100%之間。

本研究分析了電子垃圾手工拆解場和焚燒場7種環(huán)境介質(飲用水、土壤、大氣、紅薯干、大米、雞肉、豬肉)中15種PCBs同系物的污染水平。焚燒場各環(huán)境介質中∑PCBs含量略高于手工拆解場1.00～1.87倍。手工拆解場和焚燒場飲用水中檢出的PCBs各同系物中PCB-171含量均是最高,分別為13.15 mg·L-1、31.87 mg·L-1,其次均為 PCB-47,含量分別為 12.81 mg·L-1、13.35 mg·L-1。手工拆解場土壤、大氣、紅薯干、大米、雞肉5種介質中中檢出的PCBs各同系物中PCB-171含量均為最高,濃度分別為8522.52 mg·kg-1、8307.70 mg·m-3、58.93 mg·kg-1、370.77 mg·kg-1、94.77 mg·kg-1,其次各介質中含量較高的分別為PCB-047、PCB-001、PCB-123、PCB-047、PCB-001,而焚燒場中同系物分布情況類似。

不同拆解場、不同環(huán)境介質中PCBs同系物所占比例見圖1。手工拆解場飲用水和雞肉中PCBs以低氯聯(lián)苯為主,土壤、大氣、紅薯干、大米及豬肉中PCBs以高氯代(6Cl和7Cl)為主,其中飲用水中PCB-47所占比例最高為47%,其次是PCB-171為46%;土壤、大氣、紅薯干、大米、雞肉、豬肉中PCB-171所占比例最高,分別為76%、71%、70%、90%、35%、45%,其次分別是 PCB-047、PCB-001、PCB-123、PCB-047、PCB-001、PCB-005,所占比例分別為 21%、8%、6%、2%、19%、17%。焚燒場的飲用水、土壤、大氣、紅薯干、大米及豬肉中PCBs以高氯聯(lián)苯(6Cl和7Cl)為主,雞肉中以低氯聯(lián)苯(1Cl、2Cl、3Cl、4Cl和 5Cl)為主,其中,飲用水、土壤、大氣、紅薯干、大米、雞肉和豬肉中PCB-171所占比例均最高,分別為76%、71%、70%、90% 、35% 、45% 、47%,其次分別是 PCB-047、PCB-047、PCB-001、PCB-123、PCB-047、PCB-001、PCB-001,所占比例分別為25%、21%、8%、6%、2%、19%、16%。

2.2 電子垃圾拆解場中PCBs來源

利用SPSS軟件分別對研究區(qū)兩個拆解場PCBs各同系物進行相關性及因子分析,結果見表3和圖3～圖4。

表3 各PCBs之間Person相關系數(shù)矩陣Table 1 Person of the correlation matrix between PCBs

圖3 手工拆解場各PCBs單體荷載示意圖Fig.3 The monomer load schematic diagram of PCBs in manually dismantling area

從表3可以看出,手工拆解場和焚燒場情況相似,手工拆解場各介質中除PCB-126外,焚燒場各介質中除PCB-114外,其余低氯聯(lián)苯各組分之間存在顯著相關性,表明低氯聯(lián)苯污染源可能相同;高氯聯(lián)苯(PCB-154、PCB-167、PCB-169 和 PCB-171)各組分之間也表現(xiàn)為顯著相關,說明其來源具有相似性。

圖4 焚燒場各PCBs單體荷載示意圖Fig.4 The monomer load schematic diagram of PCBs in incineration area

對研究區(qū)手工拆解場和焚燒場PCBs各組分進行因子分析,提取特征值大于1.0的因子,分別得到兩個主成分,其中手工拆解場方差貢獻率分別為81.71%、12.31%。累積方差貢獻率為94.02%,各單體組分的載荷分布如圖3。低氯聯(lián)苯(PCB-001、PCB-005、PCB-029、PCB-047、PCB-77、PCB-098、PCB-105、PCB-114和 PCB-123)以及高氯聯(lián)苯(PCB-154、PCB-167、PCB-169和PCB-171)在主成分1上的載荷為0.785～0.992。載荷較高且在相關系數(shù)矩陣中也表現(xiàn)出顯著性相關(表3),表明高氯聯(lián)苯和低氯聯(lián)苯(除PCB-126)的變化具有極強的相似性,其污染來源存在相似性。PCB-126在主成分1上的載荷為-0.265,說明其污染來源與其他同系物來源存在差異。低氯聯(lián)苯(PCB-001、PCB-005、PCB-029、PCB-047、PCB-77、PCB-098、PCB-105、PCB-114、PCB-123 和 PCB-126)以及高氯聯(lián)苯(PCB-154、PCB-167、PCB-169 和 PCB-171)在主成分2上的載荷為-0.039～0.916,僅PCB-047和PCB-171為較高的正荷載,其余同系物荷載較低,表明PCB-047和PCB-171污染來源存在相似性,其余同系物來源存在差異。

焚燒場的方差貢獻率分別為81.18%、12.86%,累積方差貢獻率為94.04%,各單體組分的載荷分布如圖4。PCBs在主成分1上的載荷為0.235～0.999,除PCB-047和PCB-114荷載較低外,其余同系物荷載在0.778～0.999,說明焚燒場PCBs除PCB-047和PCB-114外,其余同系物的來源具有相似性。PCB-114在主成分1上的載荷為-0.253,說明其污染來源與其他同系物來源存在差異。PCBs在主成分2上的載荷為-0.015～0.93,僅 PCB-047、PCB-114和 PCB-171為較高的正荷載,其余同系物和在較低,表明PCB-047、PCB-114和PCB-171污染來源存在相似性,其余同系物來源存在差異。

2.3 電子垃圾拆解區(qū)多環(huán)境介質PCBs毒性評價

根據(jù)世界衛(wèi)生組織修訂的標準對研究區(qū)7個環(huán)境介質中8種PCBs的毒性當量進行分析,其中高氯聯(lián)苯(PCB-167、PCB-169和 PCB-189),低氯聯(lián)苯(PCB-77、PCB-105、PCB-114、PCB-123 和 PCB-126)。

研究區(qū)手工拆解場飲用水8種PCBs的∑TEQPCBs為 5.21ng·L-1。高氯聯(lián)苯∑TEQ 為 5.19 ng·L-1,其中 TEQPCB-169最高為 5.19 ng·L-1,低氯聯(lián)苯∑TEQ分別為0.02 ng·L-1;焚燒場飲用水∑TEQPCBs為81.45 ng·L-1,高氯聯(lián)苯∑TEQ 為 13.05 ng·L-1,低氯聯(lián)苯∑TEQ為68.40 ng·L-1,其中TEQPCB-126最高為68.32 ng·L-1。

手工拆解場土壤8種PCBs的∑TEQPCBs為431.37 ng·kg-1,高氯聯(lián)苯∑TEQ 為 429.21 ng·kg-1,低氯聯(lián)苯∑TEQ為2.16 ng·kg-1;焚燒場土壤∑TEQPCBs為949.99ng·kg-1,高氯聯(lián)苯∑TEQ為481.65 ng·kg-1,低氯聯(lián)苯∑TEQ為468.34 ng·kg-1,其中兩拆解場TEQPCB-169最高分別為429.08 和481.58 ng·kg-1。

手工拆解場大氣8種 PCBs的∑TEQPCBs為2 407.45 ng·m-3,高氯聯(lián)苯∑TEQ 為 2 391.43 ng·m-3其中TEQPCB-169最高為2 386.54 ng·m-3,低氯聯(lián)苯∑TEQ為16.02 ng·m-3;焚燒場大氣∑TEQPCBs為11 535.73 ng·m-3,高氯聯(lián)苯∑TEQ 2 393.05 ng·m-3,低氯聯(lián)苯∑TEQ 為 9 142.68 ng·m-3,其中TEQPCB-126最高為 9 129.60 ng·m-3。

3 討論(Discussion)

圖5 拆解場各環(huán)境介質中8種PCBs同系物毒性當量所占比例注:M和I分別代表手工廠和焚燒廠。Fig.5 PCBs congeners TEQ proportion of eight environmental medium in dismantling areaNote:M and I represent manually dismantling area and incineration area.

電子垃圾拆解區(qū)多環(huán)境介質(大氣、土壤、飲用水、農(nóng)作物、農(nóng)產(chǎn)品等)中的PCBs污染均較嚴重。低氯聯(lián)苯除PCB-105等未檢出外,檢出率在21.4% ～100%之間,高氯聯(lián)苯除PCB-167在焚燒場的飲用水和土壤中未檢出外,檢出率在21.4% ～100%之間。焚燒場各環(huán)境介質中∑PCBs含量略高于手工拆解場,其中PCB-047和PCB-171污染最為嚴重。兩拆解場地環(huán)境介質中PCBs各同系物所占比例不均。手工拆解場飲用水中PCB-47所占比例最高,其余環(huán)境介質中PCB-171所占比例最高。焚燒場各環(huán)境介質中PCB-171所占比例均最高。

分析電子拆解場各環(huán)境介質PCBs污染水平可看出,研究區(qū)大氣、土壤、飲用水及食物中的PCBs污染均較嚴重,均高于國際上已有報道的同種介質中PCBs的污染水平[18-21],可能與當?shù)卮址诺牟鸾夥绞接嘘P?，F(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)當?shù)夭鸾鈭龅胤植驾^廣且為家庭小作坊拆解,長期缺乏政府部門監(jiān)管,導致當?shù)豍CBs污染嚴重。研究區(qū)PCB-047和PCB-171最為嚴重,可能與該電子垃圾拆解場拆解物絕大多數(shù)為電路板、電容器等有關,而這兩種電子產(chǎn)品中塑料成分較高,另有相關研究顯示,電子垃圾拆解區(qū)焚燒場釋放的PCBs多為低氯聯(lián)苯[22-23],而PCBs的5～6氯取代物在環(huán)境中的殘留時間較長[24],這也是研究區(qū)PCB-047和PCB-171含量較多的一個重要原因。

通過對不同拆解場地的PCBs污染的主成因分析,均得到2個主成分。在同一主成分上,手工拆解場、焚燒場PCB-047和PCB-171相關性較好 ,污染來源存具有相似性。手工拆解場各介質中PCB-126和焚燒場各介質中PCB-114與其他同系物的來源存在較大差異。

兩場地食物介質中∑TEQPCBs分別為0.91～1258.7 ng·kg-1、0.95 ～ 1330.33 ng·kg-1。手工拆解場食物中高氯聯(lián)苯∑TEQ為0.9～71.74 ng·kg-1,均值為27.40 ng·kg-1,低氯聯(lián)苯∑TEQ為0.01～1 186.96 ng·kg-1,均值為 412.99 ng·kg-1。焚燒場食物中高氯聯(lián)苯∑TEQ為0.94～97.57 ng·kg-1,均值為40.15 ng·kg-1,低氯聯(lián)苯∑TEQ為0.01～1 232.76 ng·kg-1,均值為 410.66 ng·kg-1。焚燒場食物中高氯聯(lián)苯和低氯聯(lián)苯均高于手工拆解場,兩場地所有食物介質中雞肉∑TEQPCB-126均是最高,分別高達1 185.35 ng·kg-1、1 231.0 ng·kg-1。目前還未見有土壤和飲用水中PCBs的TEQ限值的報道,但研究區(qū)大氣、食物中的肌肉和豬肉中PCBs的TEQ均高于歐盟提出的限值標準[25]。

由圖5可以看出,研究區(qū)各環(huán)境介質中PCB-169和PCB-126對PCBs同系物毒性當量的貢獻較大,其中手工拆解廠飲用水、土壤、大氣、豬肉和焚燒場土壤、豬肉中TEQPCB-169對各介質∑TEQPCBs的貢獻率均為最高。除焚燒場土壤中∑TEQPCB-169的貢獻率均為50.69%,其余介質范圍達97.53% ～99.47%。手工拆解場紅薯干、大米、雞肉和焚燒場飲用水、大氣、大米、雞肉中TEQPCB-126對各介質∑TEQPCBs的貢獻率均為最高,范圍達79.14% ～94.17%。WHO規(guī)定的PCB-126和PCB-169毒性當量因子較高,是由于PCB-126和PCB-169又稱為類二噁英,具有致癌、致畸、致突變作用,毒性較高。國際上有很多科學家致力于PCB-126和PCB-169的研究[26-28],Fukuzawa等[29]研究發(fā)現(xiàn)PCB-126對小鼠有生殖毒性,可影響小鼠睪丸支持細胞的增殖;劉寒等[30]研究發(fā)現(xiàn)PCB-126對斑馬魚胚胎發(fā)育具有致畸作用,并對胚胎具有氧化應激效應;Zhang J Y等[31]研究發(fā)現(xiàn)PCB-169可誘導鯽魚淋巴細胞產(chǎn)生氧化應激,并引起細胞凋亡。WHO結合諸多的動物實驗結果給其毒性當量因子分別賦值為0.3和0.01。與國際上已有的報道[18,15,32]相比,研究區(qū)∑TEQPCBs總體較高,根據(jù)國際標準統(tǒng)一各介質毒性當量單位,可知研究區(qū)各環(huán)境介質中大氣的∑TEQPCBs最高,且焚燒場高于手工拆解場。其余環(huán)境介質中除紅薯干外,∑TEQPCBs均是焚燒場高于手工拆解場。

電子垃圾拆解區(qū)各環(huán)境介質中PCBs的毒性風險評估顯示,焚燒場水體、大氣介質中低氯聯(lián)苯∑TEQ較高,手工拆解場反之。兩種拆解場地土壤介質中均是高氯聯(lián)苯∑TEQ高,食物中,雞肉∑TEQPCB-126均是最高,推測是由于PCB-126和PCB-169毒性較高。WHO賦予其毒性當量因子較高。

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