【ESE研究论文】北欧上空卤代甲氧基苯类物质的浓度分析和溯源研究
文章亮点
1. 在北欧沿海和内陆地区的空气中发现了卤代甲氧基苯类物质（HMBs）；
2. 溴化HMBs是在海洋环境中产生的；
3. 在陆生真菌和森林凋落物中发现了一种氯化HMB；
4. 2002—2019年期间，空气中HMBs浓度没有明显的变化趋势；
5. 指出了区域内和远距离空气传输两种HMBs来源。
文章简介
卤代甲氧基苯类物质（HMBs）是来源于自然和人为活动的一类化合物。本研究报道了2018—2019年间在瑞典和芬兰的两个极地地区（Råö和Pallas）的大气环境中BAs（多种溴苯甲醚）、DAME（1,2,4,5-四氯-3,6-二甲氧基苯）、TeCV（1,2,3,4-四氯-5,6-二甲氧基苯）和PeCA（五氯苯甲醚）等污染物含量数据。
图1 Råö（a）和Pallas（b）两地空气中HMBs年平均浓度
由于之前的研究表明，BAs可以由海洋细菌产生的溴酚（BPs）转变而来，因此，Pallas地区的BAs丰度相对较低反映出该地区位于内陆，受海洋带来的直接影响较小，这一结果与之前的研究一致。
结果显示，在Råö地区，几种污染物丰度顺序是ΣBAs > DAME > TeCV > PeCA；在Pallas地区，丰度顺序为DAME > ΣBAs > TeCA > PeCA。数据表明，Pallas地区的BAs丰度相对较低，由于海洋生物的作用，近海地区的BAs丰度会增加，因此该结果反映出其位于内陆地区，受海洋影响较小。
图2 Råö地区不同HMBs之间的浓度关系图：a. DAME与SPAH；b. DAME与SBA；c. TeCV与DAME；d. PeCA与DAME。a-d图中的污染物浓度线性关系均显著（p<0.05）
在Råö地区，DAME与ΣPAHs呈负相关，这与之前其他文献得出的结论相矛盾，之前的研究认为生物质燃烧会将真菌产生的DAME释放到大气中（多环芳烃的含量与生物质燃烧一般呈正相关），但这也有可能是因为生物质燃烧不是北欧地区PAHs的主要来源。
图3 Pallas地区不同HMBs之间的浓度关系图：a. DAME与SPAH，线性关系不显著（p>0.05）；b. DAME与SBA，线性关系显著（p<0.05）；c. TeCV与DAME，线性关系显著（p<0.05）；d. PeCA与DAME，线性关系显著（p<0.05）
由分压对数关系图可知，PeCA在两地均来源于远距离传输，DAME和TeCV均来源于局部交换。对于BAs，在Pallas地区主要来源于远距离传输，Råö地区则存在局部交换和远距离传输两种来源。
图4 Råö（a-b）和Pallas（c-d）两地中HBMs（BAs、DAME、TeCV和PeCA）在空气中的分压对数和温度关系图（Clausius-Clapeyron方程）
其中，BAs、DAME和TeCV的分压和温度之间线性关系显著（p<0.05），PeCA不显著。CC方程的斜率代表了局部空气表面交换对物质来源贡献的大小，斜率绝对值越小表示物质更多地来源于远距离输送。
清除率（SR）可以表示在空气和降水中污染物浓度之间的关系，其中，SR=(ng m-3)降水/(ng m-3)空气。根据亨利定律，温度越低，气态化合物在降水中的分配越多，因此Pallas地区的降水对HMBs的清除率要高于Råö地区；DAME是由陆生真菌产生的。研究人员对瑞典森林中真菌体内的DAME含量进行了检测，在被检测的19种真菌中有7种真菌每公斤鲜重含有0.01~3.8 mg的DAME。研究人员认为，含有真菌和真菌菌丝体的森林垃圾会挥发出DAME，这可能是两地大气中DAME的重要来源。
图5 2018年和2019年Råö和Pallas两地HMBs的清除率对数值（log SR）与温度倒数（1/T）关系图，其中，虚线表示根据亨利定律计算出的理论清除率（SR=RT/H），实线表示根据实际实验数据进行线性拟合的结果。a. 结合2018年和2019年数据，Råö和Pallas两地BAs的清除率对数值（log SR）与温度倒数（1/T）关系图（其中，TriBA：y=1613x–2.846, R2=0.218, p=1.6×10-5，DiBA线性关系不显著，p=0.091）; b. 结合2018年和2019年数据，Råö和Pallas两地DAME和TeCV的清除率对数值（log SR）与温度倒数（1/T）关系图 （其中，DAME：y=1400x–1.791,R2=0.130, p=0.007. TeCV: y=2102x–4.069, R2=0.229, p=0.0006）
作者信息
Terry Bidleman，瑞典于默奥大学（Umeå University）化学系荣誉教授。
研究项目：北欧海洋生态系统中的卤化天然产物（2016/1/1—2022/12/31）
论文ID
原文题目 Halomethoxybenzenes in air of the Nordic region
引用信息 Bidleman, T., Andersson, A., Brorström-Lundén, E., Brugel, S., Ericson, L., Hansson, K., & Tysklind, M. (2022). Halomethoxybenzenes in air of the Nordic region. Environmental Science and Ecotechnology 13: 100209.
翻译：孙艺桐，哈尔滨工业大学
审校：陈卓、陶彧
排版：陈卓
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期刊简介：
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创刊至今，ESE期刊的国际影响力日益提升，两年来收到来自美国、加拿大、英国、澳大利亚、德国、法国、意大利、马来西亚等全球44个国家一流科学家的稿件，发表了一百余篇研究论文，被Engineering, Nature Ecology & Evolution, Nature Plants, Environmental Science & Technology, Water Research, Applied and Environmental Microbiology等知名期刊引用。