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二恶英类(PCDD/Fs)是一类在环境中普遍存在的,危害较大,且广受公众关注的持久性有机污染物(POPs)。了解各种污染源中二恶英类的排放特征和生成机制,是控制和削减这类污染物的基础。已有的对于二恶英类的大多数研究都集中在17种2,3,7,8位氯代的二恶英同类物及其从属的四至八氯代同系物,而对一至三氯代的低氯代二恶英类同系物及其所含同类物的研究较少。本研究以了解二恶英类的排放特征和生成机制为目的,建立了低氯代二恶英类的前处理和分析方法。并使用这一方法,检测了废弃物焚烧厂的烟气样品和典型化工产品中的低氯代二恶英类,通过分析其排放特征,对不同源的二恶英类生成机制做出推测。所获得的主要研究成果如下: (1)本研究建立了低氯代二恶英类的分析方法。首先利用原生和同位素标记的标准品,参照文献研究,在气相色谱四级杆质谱联用仪(HRGC/qMS)和高分辨气质联用仪(HRGC/HRMS)上建立并改进了低氯代二恶英类的仪器测定方法。使用HRGC/HRMS通过校正曲线确定了目标物在仪器上的相对响应因子(RRF)和线性范围。在使用二恶英类标准前处理方法对低氯代二恶英进行分离净化时,发现了低氯代二恶英类与酸性硅胶中的硫酸反应而被分解的现象。随后经反复试验,以碱性氧化铝流出曲线为核心,发展出针对低氯代二恶英类的前处理方法,检出限(LOD)为0.03-0.5 ng/L,加标回收率在66%-112%。 (2)本研究对典型废弃物焚烧烟气样品中的一至八氯代二恶英类进行了测定和特征分析。从两个城市固体废弃物焚烧厂和两个医疗废弃物焚烧厂采集了烟气样品,分别分析其中全氯代二恶英类污染物。在烟气样品中,PCDF总体浓度水平高于PCDD,尤其以低氯代PCDF同系物为主。PCDF的同系物分布特征为,浓度随氯代程度增加而减少,呈阶梯状分布。PCDD同系物特征变化较小。大部分样品中最主要的PCDF同类物为2-MoCDF,浓度范围是0.58-35.9 ng/Nm3,最主要的PCDD同类物为OCDD,浓度范围是0.21-2.16 ng/Nm3。通过分析二恶英类的D/F比值和氯化度,我们发现TEQ(Toxic Equivalent)较低的烟气中含有较多的低氯代二恶英类,和较高的D/F比。另外,同类物2,8-DiCDF,2,4,8-TrCDF和同系物DiCDF,TrCDF都和二恶英类的毒性当量(TEQ)存在较强的相关性,因而是潜在的TEQ指示物。进一步研究发现,2,8-DiCDF,2,4,8-TrCDF这两种低氯代同类物和TEQ的主要贡献者2,3,4,7,8-PeCDF的相关性很高。从而推测,从低氯代到高氯代逐级氯代的生成机制可能在焚烧中PCDF类的形成中占有重要地位。 (3)本研究对典型化工产品中的一至三氯代二恶英类进行了测定和特征分析。在四氯苯醌、2,4-D及其丁酯以及对二氯苯样品中,提取并检测出了低氯代二恶英类。对于四氯苯醌,不同样品中二恶英类浓度水平差异很大,其中三氯代同系物TrCDF浓度最高。与相同样品中的高氯代同系物相比,低氯代同系物浓度较低,说明四氯苯醌中的二恶英类杂质主要是高氯代为主。2,4-D丁酯样品中低氯代二恶英类以DiCDF、TrCDF为主,其中DiCDF浓度最高,为31.1-83.2ng/g,三氯代同系物次之。2,4-D酸中也以低氯代呋喃同系物为主,特征因样品而有所差异。对二氯苯中主要检出一二氯呋喃同系物,但浓度水平较低。二三氯代同系物基本无检出。