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Proximity to chemical equilibria among air, water, soil, and sediment as varied with partition coefficients: A case study of polychlorinated dibenzodioxins/furans, polybrominated diphenyl ethers, phthalates, and polycyclic aromatic hydrocarbons.
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2019
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SCI,SCIE,SCOPUS
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학술저널
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760-769(10쪽)
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<P><B>Abstract</B></P> <P>To capture the pollutant distribution status among environmental media and to understand how the distribution varies with the pollutants' properties, we assessed a total of 225 fugacity ratios (FRs) of 45 semi-volatile organic compounds (SVOCs) (polychlorinated dibenzo-<I>p</I>-dioxins/furans (PCDDs/Fs), polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), phthalates, and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)) for five medium pairs (air-water, air-soil, water-sediment, soil-water, and soil-sediment) using the nationwide multimedia monitoring data. For many of the pollutants, fugacity was greatest in air (PCDFs and 6 heavy PAHs) and in sediment (PBDEs and 9 light PAHs) while lowest in soil for most of the pollutants. PAHs and phthalates appeared to be farther away from equilibrium than PCDDs/Fs and PBDEs. The ratios of “equilibrium improbable” FRs to all the FRs in each chemical group were 2%, 0%, 33.3%, and 28.9% for PCDDs/Fs, PBDEs, phthalates, and PAHs, respectively. FR<SUB>water/air</SUB> of PAHs, FR<SUB>soil/air</SUB>, and FR<SUB>sediment/water</SUB> of the pollutant groups (except for PBDEs) decreased significantly (<I>p</I> < 0.01) with the partition coefficients, 1/K<SUB>air/water</SUB> (1/K<SUB>aw</SUB>), K<SUB>octanol/air</SUB> (K<SUB>oa</SUB>), and K<SUB>octanol/water</SUB> (K<SUB>ow</SUB>), respectively, even in the field conditions. The findings on FRs values provide valuable clues to identifying the media that would act as sink or source for certain chemicals and to using a more appropriate choice in the coherence test of environmental quality objectives, which should be important considerations in the management of chemical contamination in the environment.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Fugacity ratios (FRs) were determined from concurrent multimedia monitoring data. </LI> <LI> FR values were found to vary geographically to a large extent. </LI> <LI> Deviation from equilibrium was in order of PAHs and phthalates>PCDDs/Fs>PBDEs. </LI> <LI> FRs varied with the corresponding partition coefficients similarly across the groups. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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