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【应用】复杂工业区附近的总 p-PAH 水平:评估排放源影响的

发布人: 来源: 发布时间:2021-08-16 22:34:18
研究背景
多环芳烃(PAHs)通常来自石油气、煤、焦炭、汽油、柴油和生物质等有机物的不完全燃烧或热解,因此它们是城市和工业区普遍存在的污染物。大气中的多环芳烃可以以颗粒或气相(对人类健康极为危险)的形式存在于空气中,它们被归类为可能的致癌物,尤其是那些以高分子量为特征且主要以颗粒相存在的物质。颗粒结合多环芳烃(p-PAHs)主要与细颗粒物部分(PM2.5)相关,由空气动力学直径小于2.5 μm的颗粒组成,由于它们的内在毒性以及 PM 2.5对人体呼吸道的高渗透能力,能够对人类健康产生深远的影响。

研究方法
塔兰托是意大利南部人口第三多的城市,其工业区的特点是 (a) 欧洲最大的钢铁厂之一;(b) 石化中心;(c) 水泥厂;(d) 军事和贸易港口;(e) 海军造船业。考虑到工业区的复杂性和靠近城市居民区的位置,塔兰托已被确定为意大利环境风险高的地区,并已被列入具有国家利益的污染场地名单。实验在塔兰托钢铁厂周围划定的区域内对总 p-PAH 的实时浓度进行了固定站点监测(监测网络)与移动监测。


图1 试验监测点示意图
1、固定站点监测
2013年8月1日至2014年8月31日期间在钢铁厂周围安装了空气质量围栏监测网络,监测点如图1所示。PAS 2000多环芳烃分析仪设置距地面3 m,采气流速2 LPM。
2、移动监测实验
将PAS 2000多环芳烃分析仪由手推车运输,监测路径1.5公里,监测点17个站点,每个站点5 min。移动监测时间为2014年7月30日,12:00~15:00 p.m。在西北风(即钢铁厂方向)时进行,平均风速约为4.1 ms -1。
监测仪器
碳气溶胶多环芳烃分析仪(Ecochem PAS 2000,EcoChem Analytics)。

 
实验结果
1、浓度的年度趋势每个监测点都没有表现出明显的季节性差异。总p-PAH 浓度随着距焦炉距离的增加而呈下降趋势,但在Orsini站点记录了异常较高的每小时浓度,该站点位于城市内(图2)。
图2 2013年8月1日至2014年8月30日在钢铁厂围栏监测网络中的七个地点监测的每小时总p-PAH 浓度(ng/m 3 )的极坐标图
2、Orsini站点每小时总p-PAH 浓度的平均值显著高于距离焦炉最近的监测站Cokeria 站点的平均值,并且是另一个城市监测点Machiavelli 站点平均值的三倍以上。
图3 2013年8月至2014年8月Orsini、Cokeria、Machiavelli和Parchi站点的总p-PAH浓度的年平均浓度和标准偏差
3、Orsini站点每小时总p-PAH浓度的每日分布显示,早高峰和晚高峰p-PAH浓度明显升高。工作日和周日期间总p-PAH浓度测量值的平均值之间存在显著差异。
图4 Orsini、Cokeria和Machiavelli站点一天中每小时的总p-PAH平均浓度
图5 Orsini 站点工作日和周日的总 p-PAH 平均浓度
4、两条平行的街道总p-PAHs浓度存在差异性。

图6 移动监测路径沿线17个监测点总p-PAH浓度平均值的可视化
5、高的总p-PAHs浓度与公共交通的公共汽车和通过城市街道直接进入工业区的卡车的运动有关。
图7 监测路径上的实时总 p-PAH 浓度。*:来源描述
实验结论
对塔兰托工业区钢铁厂围栏监测网络收集的数据进行分析,结果显示异常。更靠近城市住区的Orsini站点,显示总 p-PAH 浓度高于在靠近焦炉的其他站点确定的浓度。为了识别和更好地解释这些高浓度的原因,使用放置在推车上的总p-PAHs 分析仪进行了量身定制的移动监测实验。对道路上 p-PAH 总浓度的每小时监测表明,这是一个有用的工具: a)确定车辆交通是Orsini站点p-PAH浓度的重要来源;因此b)确认Orsini不是评估钢铁厂对市区工业影响的代表性监测站点,因为它位于靠近公交车站的市中心主要街道上。因此,本研究强调需要准确评估固定环境监测站的空间代表性以进行空气质量控制。此外,获得的结果表明,在评估 p-PAH 总浓度对居住在城市住区的暴露人口的影响时,不能忽视车辆交通源的贡献。最后,有必要考虑车辆交通源可能对在路口花费大量时间的专业人员的健康产生的潜在影响。