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六溴环十二烷(hexabromocyclododecane,HBCD)是一种常见的添加型阻燃剂,广泛应用于发泡聚苯乙烯泡沫(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫(XPS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的生产。由于HBCD的产量大,且具有高毒性、持久性、生物蓄积性和长距离迁移性等特点,引起环境科学届的高度关注。2013年5月HBCD被增列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》附录A,该公约规定在全球范围内限制HBCD的生产和使用,但赋予添加于EPS和XPS的HBCD商业使用限时豁免权。由于HBCD具有半挥发性并以物理混合形式嵌入塑料材料,故塑料材料添加的HBCD在生产、使用和回收处理过程中会持续不断地释放到周边环境。明确HBCD从塑料材料中的释放机制,测量其释放速率并预测其环境释放行为,是描述其迁移转化和环境风险的先决条件。目前,尚缺乏在低温或日常温度条件下塑料材料中HBCD类释放机制的研究,其真实释放速率未见文献报道。为精确测定聚苯乙烯泡沫中HBCD在低温和常温条件下的微小释放速率,本研究研发了一种新型释放池装置。采用此装置测定了一种HBCD添加量较低的EPS泡沫板中HBCD在60℃的释放速率和35 ℃条件下XPS中HBCD的释放速率,并建立了 HBCD挥发释放模型及释放速率估算方法。发现HBCD从两种材料中的释放特征相同。3种主要的HBCD非对映体(a-HBCD、β-HBCD和y-HBCD)的释放速率不存在明显的差异;HBCD在吹扫气体中的浓度在试验前期逐渐增加,然后趋于稳定状态;HBCD在吹扫气体和释放池内壁间存在分配平衡;简单的线性方程可以很好描述HBCD在释放池内壁的吸附水平与其在吹扫气体中浓度水平之间的关系。在60 ℃条件下EPS(HBCD添加量:0.76 mg g-1)中HBCD的释放速率为246.5 ng·m-2,d-1,35 ℃条件下供试XPS泡沫板(HBCD添加量:36.27 mg g-1)中HBCD的释放速率为210.96 ng·m-2.d-1。释放模型模拟结果表明,HBCD释放速率主要依赖于其材料—气相分配系数K和对流传质系数hm,基本不受内部扩散系数D值的影响。按实测HBCD释放速率计算35 ℃条件下,HBCD 一年累积挥发释放量约占XPS泡沫板中HBCD总含量的0.0003%。