合成化学品的动态物质流和生态风险研究:以中国邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯为例

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邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)常用作增塑剂,是一种高产量化学品。DEHP是环境内分泌干扰物,长期暴露于DEHP会对人体和生态健康构成威胁。DEHP容易在生产、产品加工、使用、运输以及废弃物处置等过程中释放到环境中。对DEHP进行管理,需要评价其在经济系统的物质流、环境水平以及生态风险。本研究通过调研DEHP在中国的全生命周期数据,开展了DEHP的动态物质流分析(DMFA);基于DMFA的结果,通过构建多介质环境模型,预测了DEHP的环境水平,进而评价了DEHP的生态风险。主要研究内容和结果如下:
  采用DMFA方法,对1956年至2017年DEHP在中国的全生命周期的动态流量、存量以及排放量进行了量化。结果表明,中国DEHP流量和存量逐年递增;使用阶段DEHP积累量最高;土壤和土地填埋阶段是DEHP最主要的两种末端流向;末端处置中DEHP土地填埋比例最大,回收比例最小;DEHP空气排放中,室内产品排放量最高;回收阶段DEHP排放量最小;日本的DEHP人均存量和排放量在2000年后呈现下降趋势,其在中国仍逐年增加。
  基于DMFA得到的DEHP排放速率,构建了基于逸度的III级多介质环境模型,对1956年至2017年DEHP在中国的环境浓度进行预测。结果表明DEHP在大气、水、土壤和沉积物中浓度逐年递增;沉积物中DEHP浓度最高;模型预测值是中国DEHP平均环境浓度的保守估算。
  基于多介质环境模型所预测的DEHP在水体、土壤和沉积物中的逐年平均浓度,采用评价因子方法(AF)和物种敏感性分布(SSD)两种方法,评价了DEHP在我国水体、土壤和沉积物中对生态系统关键物种的生态风险。结果表明DEHP在中国的生态风险逐年递增;DEHP分别在1975年(AF)和1991年(SSD)后,对中国沉积物、地表水以及土壤中生物均具有生态风险;沉积物和地表水中DEHP较土壤中DEHP具有较高生态风险。
  本研究系统耦合了DMFA、多介质环境模型和风险评价模型,量化了典型高产量化学品DEHP在我国经济系统的存量、物质流和环境释放速率,在自然环境中的浓度及相应的生态风险。这种多模型耦合的手段,在化学品生态风险评价和管理研究中尚不多见。本研究的方法可推广应用于其它化学品,有助于弥补化学品管理所需数据空白。
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