《Regional Studies in Marine Science》:Evaluating polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and polychlorinated biphenyls (PCBs) pollution in Algeria’s environment: Occurrence, levels and risk assessments: Insights from air, soil, and sediment studies – a review
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本文系统综述了阿尔及利亚环境中多环芳烃(PAHs)和多氯联苯(PCBs)的污染现状、来源及风险。研究指出,尽管阿尔及利亚自1987年起已禁止使用PCBs,但由于历史遗留、工业排放、交通尾气及废物焚烧等因素,这两类持久性有机污染物(POPs)在沉积物、土壤和大气中仍广泛存在。总体而言,阿尔及利亚的污染水平处于全球中等水平,但部分工业区和城市区域已表现出较高的生态风险。该综述强调了建立全国性监测网络以填补数据空白、评估生态毒性及制定有效管理策略的紧迫性。
引言:阿尔及利亚环境中的“隐形杀手”
在阿尔及利亚,随着工业化和城市化的快速发展,环境正面临着日益严峻的挑战。其中,多环芳烃(PAHs)和多氯联苯(PCBs)这两类持久性有机污染物(POPs)因其高毒性、难降解和生物累积性,成为了威胁生态系统和人类健康的“隐形杀手”。
PAHs主要来源于有机物的不完全燃烧,如汽车尾气、工业排放、森林火灾和石油泄漏。而PCBs虽然自1987年起在阿尔及利亚被禁止使用,但由于历史上曾大量进口含PCBs的电气设备(如变压器和电容器),加之不当处置和露天焚烧,这些“历史遗留”的污染物至今仍在环境中持续释放。
尽管阿尔及利亚的污染水平在全球范围内尚属中等,但部分地区的污染浓度已敲响警钟。为了全面评估这一现状,研究人员系统回顾了阿尔及利亚沉积物、土壤和大气中PAHs和PCBs的污染情况,旨在为环境管理和政策制定提供科学依据。
沉积物中的污染:河流与海湾的“毒”记录
沉积物是水环境中污染物的“汇”,能够记录下长期的污染历史。在阿尔及利亚,研究人员对安纳巴湾(Annaba Bay)和苏姆姆河(Soummam River)等地的沉积物进行了深入分析。
PAHs:工业与交通的烙印
在安纳巴湾,PAHs的总浓度范围为32.44至509.58 ng/g,属于中度污染。其中,高分子量(HMW)PAHs占比高达64.18%,表明其主要来源是高温燃烧过程,如工业活动和车辆排放。而在苏姆姆河,情况则更为严峻。PAHs的总浓度高达1862.75至22,939.98 ng/g,显示出高至极高水平的污染。这里的PAHs主要来源于管道泄漏、车辆尾气以及草木燃烧。
生态风险:苏姆姆河亮起“红灯”
生态风险评估显示,安纳巴湾的PAHs对生态环境构成低风险。然而,苏姆姆河的情况却不容乐观。芴(Fl)、菲(Phe)、蒽(Ant)和芘(Pyr)等化合物呈现出高风险,五个采样点的生态风险被评定为“高”,意味着这些污染物可能对水生生物造成频繁的负面影响。
PCBs:历史遗留的“幽灵”
PCBs在阿尔及利亚沉积物中的浓度相对较低,范围在3.64至9.38 ng/g之间,与全球其他地区相比处于中等水平。然而,毒性当量(TEQ)评估显示,苏姆姆河部分站点的PCBs浓度超过了加拿大淡水环境质量指南中的可能效应水平(PEL),表明其对水生生物存在潜在毒性风险。
健康风险:总体可控,局部需警惕
对于人类健康而言,沉积物中的PAHs和PCBs主要通过摄入、皮肤接触和吸入途径产生致癌风险。在安纳巴湾,总终身致癌风险(TLCR)为5.54 × 10-8,属于极低风险。而在苏姆姆河,TLCR为1.59 × 10-6,虽然仍处于低风险范围,但数值明显高于安纳巴湾,提示该区域需要引起关注。
土壤中的污染:城市与工业区的“毒”土地
土壤是连接大气、水体和生物的重要环境介质。阿尔及利亚的土壤污染主要集中在城市、工业和农业区。
PAHs:交通与工业的“贡献”
在阿尔及尔(Algiers)的石化区,土壤中PAHs的总浓度高达143.73至4575.65 μg/kg。在奥兰(Oran)的农业、城市和工业土壤中,PAHs浓度也达到了133.7至2068 ng/g。这些污染物主要来自交通排放、煤炭燃烧和生物质燃烧。与全球其他地区相比,阿尔及利亚土壤中的PAHs污染水平与西班牙塔拉戈纳(Taragona)和尼泊尔加德满都(Kathmandu)相似,属于中度污染。
PCBs:电气设备的“遗产”
PCBs在土壤中的分布同样反映了历史遗留问题。在奥兰,PCBs浓度最高为19.3 ng/g,而在阿尔及尔的巴拉克(Baraki),浓度甚至高达81.99 ng/g。这些PCBs主要来源于商业混合物(如Aroclor 1254和1260)以及生活垃圾的露天焚烧。
风险几何?土壤污染的健康账
尽管部分工业区土壤的毒性当量(TEQ)超过了安全限值,但总体而言,阿尔及利亚土壤中的PAHs和PCBs对人类健康构成的风险非常低。总终身致癌风险(TLCR)远低于10-4这一可接受风险阈值,表明通过土壤暴露导致的癌症风险在可接受范围内。
大气中的污染:呼吸的“隐忧”
大气是污染物传播的重要途径,直接关系到人体健康。阿尔及利亚的大气污染呈现出明显的空间差异。
PAHs:城市上空的“阴霾”
在阿尔及尔市中心,大气中的PAHs浓度在冬季高达59.9 ng/m3,而在夏季则降至13.7 ng/m3。在乌德塞马尔(Oued Semar)垃圾填埋场,冬季的浓度更是飙升至136.5 ng/m3。这些高浓度的PAHs主要来源于垃圾焚烧、车辆尾气和工业排放。相比之下,远离污染源的谢里阿国家公园(Chrea National Park)和哈西梅萨乌德(Hassi Messaoud)沙漠地区,PAHs浓度则低得多。
PCBs:空气中的“微量”威胁
大气中的PCBs浓度远低于PAHs。在巴拉克(Baraki)和布伊斯梅尔(Bou-Ismail)等工业区,PCBs的浓度仅为0.04至0.15 pg/m3。尽管浓度极低,但其毒性当量(TEQ)仍不容忽视,尤其是在工业区。
肺癌风险:从“低”到“中”的警示
苯并[a]芘(BaP)是PAHs中致癌性最强的化合物之一,常被用作评估致癌风险的指标。在阿尔及利亚,通过吸入途径导致的终身肺癌风险(LLCR)呈现出明显的空间差异。在谢里阿国家公园和提克吉达(Tiekjda)等偏远地区,风险极低。然而,在乌德塞马尔垃圾填埋场和巴卜埃祖阿尔(Bab Ezzouar)等城市工业区,风险上升至中等水平,主要归因于重型交通、工业活动以及垃圾填埋场的近距离影响。
结论与展望:填补空白,守护未来
本综述首次对阿尔及利亚环境中的PAHs和PCBs污染进行了全面评估。研究结果表明,尽管阿尔及利亚的污染水平在全球范围内尚属中等,但部分地区的生态和健康风险已不容忽视。苏姆姆河的沉积物、部分工业区的土壤以及城市工业区的大气,均已亮起“黄灯”甚至“红灯”。
然而,当前的研究仍存在明显的局限性。数据在空间和时间上分布不均,缺乏全国性的系统监测。更重要的是,关于这些污染物对当地物种(如鱼类、鸟类)的生态毒性影响研究几乎为空白。因此,未来的研究亟需填补这些空白,通过建立全面的监测网络和开展深入的生态毒理学研究,为阿尔及利亚的环境保护和公共健康策略提供坚实的科学支撑。