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電子廢物不當處置環(huán)境中多溴聯(lián)苯醚和重金屬污染研究

文檔作者：羅勇		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年04月23日
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中山大學博士學位論文：摘要
電子廢物不當處置環(huán)境中多溴聯(lián)苯醚和重金屬污
染研究
專業(yè)：生態(tài)學博士生：羅勇指導老師：楊中藝教授
摘要
全球電子電氣工業(yè)技術更新的加快，產(chǎn)品的升級換代周期不斷被縮短。它在
給人類帶來方便和益處的同時也給社會帶來大量的電子廢物，電子廢物給全球生
態(tài)環(huán)境造成的消極影響也引起世人關注。本研究對典型電子廢物不當處置地區(qū)
(龍?zhí)伶?zhèn)和石角鎮(zhèn))環(huán)境介質中的土壤、沉積物、水和植物中多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)
和重金屬等污染物進行了調查取樣，分析了污染物在研究區(qū)域內(nèi)環(huán)境介質中的含
量水平、空間分布和不同介質中的分布模式，并初步探討了它們在環(huán)境中的來源、
遷移和歸宿。
1．環(huán)境介質中的PBDEs
土壤樣品中共22個PBDEs單體被檢測出，土壤中ΣPBDEs(不包括BDE209)
和BDE209的含量分別為0．16～3123 ng／g和1．31～6319 ng／g。來自處置廠附近
的表層土壤污染最為嚴重。土壤樣品中PBDEs幾乎都是以BDE209為主，其次
是3個九溴醚單體(BDE207，206，208)，這可能十溴聯(lián)苯醚商業(yè)品被大量使用
消費所導致。PBDEs與總有機碳的相關性高于黑碳，這意味著有機碳總量影響
著土壤中PBDEs的含量分布。PBDEs通過大氣傳輸從處置廠向農(nóng)田遷移過程中，
其土壤的PBDEs單體有明顯的分餾作用。
五種植物樣品中共有14個PBDEs單體被檢出。油荬菜(Lactuca sibiricaL)
含量最高為25．64ng／g，上海青(Brassica campestris L)含量最低為0．05 ng／g。
BDE209是植物體中PBDEs最主要的單體，占57．3％～91．02％。相對于土壤來講，
植物體內(nèi)高溴聯(lián)苯醚的相對豐度要高于低溴醚。土壤背景值PBDEs的高低與生
長在該地的植物體中PBDEs含量不一定呈正比關系。植物對PBDEs的吸收積累中山大學博士學位論文：摘要
有可能具有選擇性。
大燕河沉積物中共有15種PBDEs單體被檢測。中游中段采集的樣品中
PBDEs總含量最高，達到610．47ng／g，此段正處于龍?zhí)伶?zhèn)和石角鎮(zhèn)的電子廢物處
置回收活動最頻繁的地段。樣品中的平均含量分別高于世界各地海洋、河口三角
洲、湖泊中的沉積物，雖低于點源污染嚴重的河流沉積物樣品，但也達到了點源
附近河流沉積物中含量的17％。BDE209在被檢測的PBDEs單體中含量最高。
電子廢物回收地區(qū)水體及懸浮顆粒物樣品的分析結果顯示，水體中顆粒態(tài)
和溶解態(tài)的PBDEs均高于世界已有研究數(shù)據(jù)。BDE209在PBDEs中是最主要的
單體。PBDEs在水體樣品中含量分別是井水>庫水>泉水。同一水體中顆粒態(tài)的
PBDEs含量要高于溶解態(tài)。
2．環(huán)境介質中的重金屬
電子廢物焚燒跡地土壤中所測的10種元素的平均含量大都超過了國家三級
土壤標準。其焚燒跡地山坡土壤中Cu、CA、Pb的平均含量明顯高于國家二類土
壤標準，說明這些金屬可以通過煙氣遷移到地勢較高的區(qū)域。跡地土壤中重金屬
污染的特點是多金屬高含量污染。
電子廢物處置廠附近表層土壤中五種重金屬(Zn、Ou、Cd、Pb和Or)的
平均含量均顯著高于當?shù)氐霓r(nóng)田土壤(p<0．05)，說明電子廢物回收活動造成的
多種重金屬復合污染效果顯著。電子廢物處置廠附近表層土壤中五種金屬的總量
最高值(11136．72 mg／kg)低于焚燒跡地平地土壤對應五種元素的含量(17559
mg／kg)。Cu、Zn、Pb在各類土壤的重金屬污染物中占主要成分，三者合計占重
金屬總量的80％以上。
電子廢物回收地區(qū)大燕河沉積物中所測10種重金屬總和順序是中游下段
(3759mg／kg)>中游中段(3641mg／kg)>中游下段(3538mg／kg)>上游
(2564mg／kg)>下游(981mg／kg)。各重金屬含量最高值都是出現(xiàn)在河流中游，
金屬的主要污染是Mn、Cu和Zn。
草本植物類蘆(Neyraudia reynaudiana(Kunth)Keng ex Hitchc．F)和鐵
芒箕(Dicranopteris dichotom(Thunb)Bernh．)體內(nèi)各器官重金屬的含量高于
木本植物桉樹(Eucalyptus spp．)和南洋楹(Albiziafalcataria L)。輕度污染下植
Ⅱ中山大學博士學位論文-摘要
物各器官元素的富集系數(shù)都顯著大于強度污染。鐵芒箕各器官元素含量比較高，
富集能力較強，可以考慮作為污染地區(qū)植被恢復的先鋒植物。
電子廢物焚燒跡地離污染源較近池塘中水體pH值較低(2．05～3．17)，各重金
屬的含量均大大超過國家五類水質標準。水庫水體中Cd和Mg含量也超過國家
五類水質標準。上游泉水中Pb的含量(70pg／L)己超過了國家二類水質標準和
世界衛(wèi)生組織標準的7倍。當?shù)鼐械腗g含量超過WHO規(guī)定的90倍。
應用潛在生態(tài)危害指數(shù)法進行重金屬的環(huán)境風險評價。結果表明沉積物中重
金屬潛在生態(tài)危害大d,IR序為：CA>Cu>Pb>Ni>Zn>Mn>Cr。土壤中重金屬潛
在生態(tài)危害大d,JR序為：Cd>Cu>Pb>Zn>Cr。從重金屬污染度總值(＆)和潛在
生態(tài)危害指數(shù)(RD上看，沉積物中污染最嚴重的是在大燕河中游中段附近(腸：
52．31；R／：963．S1)，土壤中污染最嚴重的是龍?zhí)撂幹脧S附近表層土(翰：1187．16；
R／： 23203．76)。環(huán)境風險評價充分證明了電子廢物的不當處置是當?shù)厮w沉積
物和土壤中重金屬污染的主要來源，并且能夠以大氣和水體為載體遷移到其他地
區(qū)，因而必定對北江及其下游珠江三角洲地區(qū)造成了污染。對于這樣一個擁有數(shù)
量巨大的有機和無機污染物的庫，有必要對其所造成的環(huán)境風險進行更加深入的
研究并探討風險控制的有效方法。
關鍵字：電子廢物多溴聯(lián)苯醚重金屬土壤污染水體污染污染物遷移
Ill中山大學博士學位論文：前言
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第1章前言
1．1電子廢物與環(huán)境危害
生活中，我們擁有各種各樣的電器，小到手機、隨身聽，大到電腦、冰箱、
電視，它們在我們的日常生活中扮演著越來越重要的角色，已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中
不可缺少的一部分。隨著產(chǎn)品使用壽命的終結以及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，它們都面臨
被廢棄的命運，而近年來新產(chǎn)品的更新?lián)Q代的速度不斷加快，刺激了人們的購買
欲望，大量電器產(chǎn)品往往沒到使用年限就已經(jīng)被新產(chǎn)品所取代。當那些更現(xiàn)代，
更高端的產(chǎn)品紛紛走進我們的生活中時，我們無形中也在加速制造各種各樣的電
子廢物。
1．1．1電子廢物的定義、來源
電子廢物(Electronic&amp;amp;Electric waste，E-waste)，又稱電子垃圾，是指各類
報廢的電子產(chǎn)品，包括各種廢舊電腦、通信設備、電視機、電冰箱以及被淘汰的
精密電子儀器儀表等。當前全球每年產(chǎn)生大約5000萬噸的電子廢物(C．E。C，
2000)。在發(fā)達國家，電子垃圾已成為增長最快的垃圾流，占市政固體垃圾的
5％以上。美國是世界上最大的電子產(chǎn)品生產(chǎn)國和消費國，同時也是電子廢物的
最大制造國。國際電子回收企業(yè)協(xié)會表示，現(xiàn)在美國人每年要丟棄200萬噸電子
產(chǎn)品(包括5000萬臺計算機和1．3億部手機)，到2010每年將丟棄4億件電子
設備。目前電子廢物已成為美國數(shù)量增長最快的一神固體垃圾。在1997～2007
年期間，專家估計僅美國至少有5億臺電腦被升級淘汰。因為美國一直拒絕簽署
旨在控制危險廢物越境轉移及處理的《巴塞爾公約》，該國的一些電子廢物以驚
人的數(shù)量被轉移到一些發(fā)展中國家(u．N．E P．，2005)。世界上約80％的電子廢
物被運到亞洲，其中有90％以“回收”等名義非法輸入到中國(u．N．E．P．，2005)，
我國已成為電子廢物的主要受害國之一。根據(jù)國家環(huán)保總局的估計，從2003年
起，我國每年將報廢電視機500萬臺，電冰箱400萬臺，洗衣機500萬臺，電腦
500萬臺，手機超過7000萬部?！半娮永钡娜债a(chǎn)生量約為3000噸，相當于1000

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