条子河表层沉积物中多环芳烃的分布、来源及生态风险评价

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渤海表层沉积物中多环芳烃的分布与生态风险评价

渤海表层沉积物中多环芳烃的分布与生态风险评价

渤海表层沉积物中多环芳烃的分布与生态风险评价
渤海表层沉积物中多环芳烃的分布与生态风险评价
利用第2次全国海洋污染基线调查数据,研究渤海表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的空间分布特征和输入来源.结果表明,按渤海海区划分,PAHs含量由高至低依次为秦皇岛沿岸、辽东湾、莱州湾、辽东半岛近岸、外海海区和渤海湾近岸.对照有关的沉积物质量标志水平,秦皇岛沿岸和辽东湾(尤其是锦州湾)表层沉积物中PAHs具有较高生态风险.就PAHs组成而言,锦州湾近岸沉积物中低环比例较高,其它海区4~5环占优.荧蒽/芘和芘/苯并(a)芘两个比值参数显示锦州湾近岸沉积物的PAHs主要源于石油工业,秦皇岛近岸和莱州湾部分站点主要来自燃油产物,而其它海区的大部分站点则属于燃煤型来源.燃烧生成的PAHs易吸附于细微颗粒物上,其迁移和沉降可能是外海海区PAHs含量高于渤海湾近岸的一个原因.
作者:林秀梅刘文新陈江麟许姗姗陶澍作者单位:林秀梅,刘文新,许姗姗,陶澍(地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京大学环境学院,北京,100871)
陈江麟(国家海洋局北海分局,青岛,266033)
刊名:环境科学学报ISTIC PKU英文刊名:ACTA SCIENTIAE CIRCUMSTANTIAE 年,卷(期):2005 25(1) 分类号:X13 关键词:渤海表层沉积物多环芳烃分布生态风险评价。

《2024年长三角地区多环芳烃分布特征、来源与风险评估》范文

《2024年长三角地区多环芳烃分布特征、来源与风险评估》范文

《长三角地区多环芳烃分布特征、来源与风险评估》篇一一、引言长三角地区作为我国经济最活跃、城市群最密集的区域之一,其环境质量对于我国整体发展具有重要影响。

多环芳烃(PAHs)作为常见的环境污染物,其分布特征、来源与风险评估研究对于长三角地区的环境保护与治理至关重要。

本文将通过实地监测、数据分析和模型模拟等方法,深入探讨长三角地区多环芳烃的分布特征、主要来源及风险评估。

二、多环芳烃的分布特征1. 空间分布通过对长三角地区多个城市和区域的空气、水体和土壤样品进行采集和分析,我们发现多环芳烃在空间分布上呈现出一定的规律性。

其中,工业区和交通枢纽附近的浓度较高,而郊区及农村地区相对较低。

同时,水体和土壤中的多环芳烃浓度也呈现出明显的地域差异。

2. 时间变化时间变化上,多环芳烃的浓度受到季节、气象条件等多种因素的影响。

通常在秋冬季节,由于大气稳定性增强,多环芳烃的浓度相对较高。

而雨季和风季则有助于多环芳烃的扩散和稀释。

三、多环芳烃的来源分析1. 工业排放工业生产过程中的石油化工、钢铁冶炼、电力生产等行业是长三角地区多环芳烃的主要来源之一。

这些行业在生产过程中会排放大量的多环芳烃,对环境造成污染。

2. 交通排放交通排放也是多环芳烃的重要来源之一。

汽车尾气、柴油机排放等都会释放多环芳烃。

随着长三角地区交通网络的不断完善,交通排放对多环芳烃的贡献日益显著。

3. 其他来源此外,生物质燃烧、生活垃圾焚烧等也是多环芳烃的来源之一。

这些活动虽然对多环芳烃的贡献相对较小,但也不容忽视。

四、风险评估根据对长三角地区多环芳烃的分布特征和来源分析,我们进行了风险评估。

评估结果表明,长三角地区部分工业区和交通枢纽的多环芳烃浓度较高,存在一定的环境风险。

尤其是对于儿童、老人等敏感人群,长期暴露于多环芳烃环境中可能对其健康造成不良影响。

因此,加强长三角地区的多环芳烃污染治理和风险防控具有重要意义。

五、结论与建议通过对长三角地区多环芳烃的分布特征、来源及风险评估研究,我们得出以下结论:1. 长三角地区多环芳烃的分布受到地域、气象等多种因素的影响,呈现出一定的规律性。

黄淮水系河南段表层沉积物中多环芳烃的赋存特征及来源解析的开题报告

黄淮水系河南段表层沉积物中多环芳烃的赋存特征及来源解析的开题报告

黄淮水系河南段表层沉积物中多环芳烃的赋存特征及来源解析的开题报告一、研究背景与意义多环芳烃(PAHs)是一类有机化合物,其分子结构由两个以上的芳环所组成。

PAHs在自然界中广泛分布,其来源包括人类活动和天然过程。

PAHs 在环境中具有较强的地质光谱学,可被有效地利用来研究环境演化和人类活动对环境的影响。

黄淮水系是中国东部地区的重要水系,其流域面积广阔,流经多个省份,其中河南段流经人口密集地区。

化工、农业和交通等各种活动可能会导致该区域水体中PAHs的污染。

因此,对黄淮水系河南段表层沉积物中PAHs的赋存特征及来源解析的研究,有助于全面了解该区域环境状况。

二、研究内容与目标本研究将采用岩心取样和PAHs提取的方法,对黄淮水系河南段表层沉积物中PAHs的赋存特征进行研究。

具体研究内容包括:(1)对样品中PAHs的种类和含量进行分析,并探讨其赋存特征。

(2)对样品中PAHs的来源进行分析,并探讨其污染分布模型。

(3)分析PAHs的浓度和分布规律,以及其与环境因素之间的相关性。

研究目标包括:(1)全面掌握黄淮水系河南段表层沉积物中PAHs的赋存特征和来源。

(2)评估该区域水体PAHs的污染状况。

(3)为制定合理的环境保护政策提供科学依据。

三、研究方法和技术路线本研究采用岩心取样和PAHs提取的方法,利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对提取得到的样品进行分析。

同时,根据样品的地质和地貌特征,结合水体、土壤和废水等样品的分析结果,分析和解释PAHs 分子中的碳同位素组成以及它们之间的比例,探讨其来源及演化过程。

具体技术路线如下:(1)采集黄淮水系河南段沉积物表层岩心样品;(2)对样品进行处理,包括粉碎、筛分等步骤;(3)利用标准物质的方法建立GC-MS分析方法,分析样品中PAHs 的种类和浓度;(4)分析样品中PAHs分子的碳同位素组成。

(5)分析样品中PAHs的来源及演化过程,建立模型。

四、研究预期结果本研究预计能够全面了解黄淮水系河南段表层沉积物中PAHs的赋存特征和来源,评估该区域水体PAHs的污染状况,为制定合理的环境保护政策提供科学依据。

松花江吉林市段江水与沉积物中多环芳烃的分布、来源和生态风险

松花江吉林市段江水与沉积物中多环芳烃的分布、来源和生态风险

松花江吉林市段江水与沉积物中多环芳烃的分布、来源和生态风险陈思;葛睿;王鹏;许云竹;李仁声;花修艺;郭志勇;梁大鹏;董德明【摘要】在丰水期、枯水期和平水期分别采集松花江吉林市段的江水和沉积物样品,先用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定其中16种多环芳烃(PAHs)的含量,再通过比值法对各水期江水和沉积物中的PAHs进行来源识别,并分别利用商值法和风险效应值法评价江水和沉积物的生态风险.结果表明:松花江吉林市段丰水期、枯水期和平水期江水中PAHs 的质量浓度分别为0.917~3.974μg/L,0.980~3.293μg/L和0.771~4.127μg/L;丰水期和平水期沉积物中PAHs的质量比分别为1035.5~1732.0 ng/g和1188.5~1632.0 ng/g;不同水期江水中的PAHs质量浓度变化较大,沉积物中的PAHs质量比变化较小;PAHs 为石油源和燃烧源混合输入所致;江水中PAHs的生态风险较小,表层沉积物中的PAHs具有一定的生态风险.%Water samples and surface sediment samples from Jilin City section of Songhua River were collected in wet period,dry period and level period and 1 6 individual concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)were analyzed by gas chromatograph-mass spectrometry(GC-MS). The total mass concentrations of PAHs in the water samples in the wet period,dry period and the level period were 0.917—3.974μg/L,0.980—3.293μg/L and 0.771—4.127μg/L respectively.The total mass concentrations of PAHs in the surface sediment samples in the wet period and the level period were 1 035.5—1 732.0 ng/g and 1 188.5—1 632.0 ng/g respectively.The mass concentrations of PAHs in the water samples changed relatively large indifferent water periods but the concentrations of PAHs in the surface sediment samples were relatively stable.PAHs in the water and surface sediment in each water period originated both from the petroleum sources and the combustion sources according to the analysis by ratio method.The preliminary assessment with quotient method showed that the ecological risk of PAHs in water was low.The ecological risk assessment with effects range method showed that the surface sediments of this reach had certain ecological risk.【期刊名称】《吉林大学学报(理学版)》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】8页(P623-630)【关键词】多环芳烃;分布特征;源解析;松花江;风险评价【作者】陈思;葛睿;王鹏;许云竹;李仁声;花修艺;郭志勇;梁大鹏;董德明【作者单位】吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,水资源与水环境吉林省重点实验室,环境与资源学院,长春 130012;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,水资源与水环境吉林省重点实验室,环境与资源学院,长春130012;河北省质量技术监督局审查事务中心,石家庄 050000;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,水资源与水环境吉林省重点实验室,环境与资源学院,长春 130012;长春市环境监测中心站,长春 130012;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,水资源与水环境吉林省重点实验室,环境与资源学院,长春 130012;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,水资源与水环境吉林省重点实验室,环境与资源学院,长春 130012;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,水资源与水环境吉林省重点实验室,环境与资源学院,长春130012;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,水资源与水环境吉林省重点实验室,环境与资源学院,长春 130012【正文语种】中文【中图分类】X522多环芳烃(PAHs)是一种广泛存在于环境中的持久性有机污染物,对人体健康危害极大[1-2].环境中PAHs的来源分为自然源和人为源,其中人为源是PAHs的主要来源,其成因主要有两种:1)燃烧源,即木材、煤和石油等燃料不完全燃烧;2)石油源,即石油在开采、运输、生产和使用过程中的泄漏及排污[3].环境中的PAHs主要通过降水、降尘、地表径流和污水排放等方式进入水中[4].由于PAHs具有低溶解性和高辛醇-水分配系数的特点,因此水中的PAHs最终富集于沉积物中[5].文献[6-9]研究了河流、湖泊及海岸带等水体中PAHs分布特征及来源,但研究多集中于对沉积物中PAHs的赋存特征及来源的分析上,而对不同水期上覆水和沉积物中的PAHs研究较少.吉林省吉林市位于松花江上游,市内分布着农副食品加工、原油加工及石油产品制造、化学原料及化学品制造和热力生产及供应等工业企业[10].本文研究松花江吉林市段江水和表层沉积物中16种优先控制的PAHs含量、分布特征及主要来源,并对其生态风险进行评估.1 材料与方法1.1 样品的采集与处理在松花江吉林市段的丰满大桥(S1)、临江门大桥(S2)、松花江铁路桥(S3)、清源桥(S4)、松江大桥(S5)、哈龙桥(S6)、九站高速桥(S7)、南兰渡口(S8)和白旗渡口(S9)9个江水采样点,以及龙潭川(N1)、松江大桥(N2)、哈达湾(N3)和白旗渡口(N4)4个沉积物采样点分别于2009年8月(丰水期)、2010年1月(枯水期)和2010年6月(平水期)采集样品(2010年1月松花江处于冰封期,无法进行沉积物采样),采样点分布列于表1.表1 松花江吉林市段采样点分布Table 1 Sampling sites in the Jilin City section of Songhua River来源采样点位坐标江水丰满大桥(S1)N43°43′43.74″,E126°40′42.42″临江门大桥(S2)N43°49′37.02″,E126°31′58.56″松花江铁路桥(S3)N43°51′14.82″,E126°35′33.00″清源桥(S4)N43°53′17.4″,E126°34′56.28″松江大桥(S5)N43°53′23.22″,E126°34′7.92″哈龙桥(S6)N43°53′31.74″,E126°32′52.74″九站高速桥(S7)N43°56′0.60″,E126°28′18.54″南兰渡口(S8)N43°59′26.46″,E126°28′49.26″白旗渡口(S9)N44°23′21.96″,E126°28′26.10″沉积物龙潭川(N1)N43°53′2.28″,E126°35′44.70″松江大桥(N2)N43°53′28.02″,E126°33′46.02″哈达湾(N3)N43°55′49.74″,E126°28′59.52″白旗渡口(N4)N44°23′21.96″,E126°28′26.10″用采水器采集江水表层(0.3~0.5m)水样2.5L,装于棕色玻璃瓶中;用抓斗式采泥器采集江底表层沉积物1kg,装于棕色广口瓶中.每个采样点的水样和沉积物样品均采集平行样.在采样过程中携带2.5L空白水样2瓶,作为运输空白.将收集的样品放置于实验室4℃冰箱中避光保存.江水样品预处理:将1L水样置于2L分液漏斗中,加入60mL二氯甲烷,振摇5min,静置分层,收集有机相.重复萃取3次,合并有机相.加入适量无水硫酸钠脱水,旋蒸浓缩至1mL,待测.沉积物样品预处理:取适量的沉积物样品经冷冻干燥、研磨、过筛和混匀后,包于锡箔纸中冷藏保存备用.将5g沉积物样品与无水硫酸钠混匀,置于100mL具塞比色管中,加入V(正己烷)∶V(二氯甲烷)=1的混合液20mL,并加入0.5g铜片脱硫,密封,超声萃取20min后静置0.5h,收集上清液.重复超声萃取2次,合并上清液,旋蒸浓缩至约1mL.将浓缩液过硅胶/氧化铝层析柱,用适量正己烷淋洗并弃去.用V(二氯甲烷)∶V(正己烷)=3∶7的混合液50mL作为洗脱液淋洗层析柱,收集洗脱液,再次浓缩至1mL,待测.1.2 PAHs的分析测试采用Auto System XL/Turbo Mass型气相色谱-质谱联用仪(GC-MS,美国Perkin Elmer公司)测定水样和沉积物中16种PAHs(萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘、二苯并(a,h)蒽和苯并(ghi)苝)的质量浓度和质量比.毛细管柱:HP-5MS(美国Agilent公司19091S-433型)30.0m×250.0μm×0.25μm.气相色谱条件:进样口温度270℃,柱初始温度40℃,持续4min,以5℃/min升温至300℃,持续12min.载气为氦气,流量1mL/min,不分流进样,进样量1μL.质谱条件:电子轰击离子源模式,离子源温度270℃,接口温度270℃,电子轰击能量70eV,选择离子扫描(SIM)方式.水样中PAHs加标回收率为77.3%~85.7%,沉积物中PAHs加标回收率为78.7%~84.7%.2 结果与讨论2.1 PAHs的含量及分布特征松花江吉林市段江水和沉积物中16种PAHs的总质量浓度和总质量比分别如图1(A)所示和图1(B)所示.其中在2009年8月的9个江水采样点样品中检出13种PAHs,分别为萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、茚并(1,2,3-cd)芘和苯并(ghi)苝,PAHs总质量浓度为0.917~3.974μg/L,平均值为2.406μg/L,单个组分质量浓度为 ND(未检出)~1.850μg/L;在2010年1月的9个江水采样点样品中检出8种PAHs,分别为萘、苊、芴、菲、芘、、苯并(b)荧蒽和苯并(k)荧蒽,PAHs总质量浓度为0.980~3.293μg/L,平均值为2.129μg/L,单个组分质量浓度为ND~1.559μg/L;在2010年6月的9个江水采样点样品中16种PAHs均被检出,PAHs总质量浓度为0.771~4.127μg/L,平均值为2.857μg/L,单个组分质量浓度为ND~2.450μg/L.图1 松花江吉林市段江水中PAHs的总质量浓度(A)和沉积物中PAHs的总质量比(B)Fig.1 Mass concentrations of PAHs in water(A)and mass ratios of PAHs in sediments(B)of the Jilin City section of Songhua River江水中PAHs的种类及总质量浓度基本为平水期>丰水期>枯水期.在枯水期江水中PAHs的质量浓度最小,这是由于东北地区冬季水温较低,PAHs的溶解度较小[11]和冬季地表结冰,通过地表径流进入江水中的PAHs随之减少所致.由于丰水期水量较大,对江水中的PAHs有一定稀释作用,同时丰水期的水流速度较快,加快了PAHs的迁移和转化,因此丰水期比平水期江水中PAHs的质量浓度低.S2,S6和S8点位PAHs的总质量浓度不完全符合上述规律,由于S2和S6点周围污染源较少,且丰水期江水对污染物的稀释程度较高,因此丰水期比枯水期江水中PAHs的总质量浓度低;S8点附近有工程施工,在丰水期的工作量较大,产生的污染物较多,在平水期和枯水期的工作量较少,排放的污染物也随之减少,因此该点位PAHs的总质量浓度为丰水期>平水期>枯水期.3个水期PAHs质量浓度的最高点均位于S3点位,这是由于S3点附近存在大量的工业企业,其排放的污水不断汇入,导致该采样点PAHs的质量浓度较高.丰水期PAHs质量浓度的最低点位于S6点位,该点位附近主要是一些机关事业单位和学校,产生的废水污染程度较低,且废水量较少,因此该采样点的PAHs质量浓度较小.枯水期和平水期的PAHs质量浓度最低点均位于S9点位,该点位附近以农田为主,其污染的主要来源为农业灌溉产生的地表径流及地下渗漏和船只在航行中发生的燃料泄漏.由于排出的污染物质量浓度均较小,因此该采样点污染较轻.江水中6种PAHs的质量浓度分布如图2所示.由图2可见:苊、芴、芘、、苯并(b)荧蒽和苯并(k)荧蒽在3个水期江水中分布规律相近;苊在S2,S6和S9点未检出,在S3和S8点质量浓度较高;芴在S4,S6和S9点未检出,在S1和S7点质量浓度较高;芘在S5和S8点质量浓度较低,在S1和S4点质量浓度较高;在S5点质量浓度较低,在S4点和S6点质量浓度较高;苯并(b)荧蒽在S1,S2,S4,S5,S6,S7和S9点均未检出,在S3和S8点质量浓度较高;苯并(k)荧蒽在S1,S2,S4,S5,S7和S9点均未检出,在S3,S6和S8点质量浓度较高.其余单个组分的PAHs在不同水期的分布规律不明显.3个水期中,除了平水期的S7和S8点外,其余各采样点的江水中均未检出苯并(a)芘,基本符合《地表水环境质量标准》的标准限值(0.002 8μg/L)[12].但全部采样点的质量浓度,以及S3和S8采样点的苯并(b)荧蒽质量浓度、S3采用点的苯并(k)荧蒽质量浓度和S7采用点的茚并(1,2,3-cd)芘质量浓度均大于EPA《地面水水质标准》的标准限值(0.004 4μg/L)[13].图2 松花江吉林市段江水中6种PAHs的质量浓度Fig.2 Mass concentrationsof six kinds of PAHs in the water of the Jilin City section of Songhua River在2009年8月和2010年6月的4个采样点沉积物样品中16种PAHs均被检出.其中在2009年8月的沉积物中PAHs总质量比为1 035.5~1 732.0ng/g,平均值为1 391.4ng/g,单个组分质量比为1.5~1 391.5ng/g;在2010年6月沉积物中PAHs总质量比为1 188.5~1 632.0ng/g,平均值为1 353.5ng/g,单个组分质量比为3.5~1 211.0ng/g.2个水期各采样点PAHs的质量比变化较小,均为N3>N2>N4>N1.因此,污染物是长期积累的结果,不同水期对其影响较小.沉积物中的PAHs呈中间江段污染较严重,上游和下游污染较轻的趋势.这主要因为中间江段的N2和N3点附近集中分布一些大型工业企业,化工废水排放量较大,并且市中心区域居民人口密集,生活废水排放量较大,污水中的PAHs最终都富集到沉积物中;N1点由于处于江段的上游,PAHs积累较少,因此污染程度较轻;N4点处于江段的下游,远离市区,污染也较轻,与该采样点江水的污染程度相符.2个水期沉积物中16种PAHs单个组分与PAHs总质量比的分布规律基本一致,均为N3>N2>N4>N1,表明沉积物的稳定性较强,可较准确地体现PAHs的污染程度.2个水期各采样点的沉积物中菲、苊和荧蒽的质量比均低于EPA《保护底栖生物沉积物质量标准》(荧蒽:3 000ng/g,苊:2 400ng/g,菲:2 400ng /g)[14-16].由江水和沉积物中PAHs的对比可见,沉积物中PAHs的种类和质量比均明显高于江水中PAHs的种类和质量浓度,一方面是因为江水处于流动状态,水中的污染物不断迁移和转化,另一方面是由于PAHs具有低溶解性、高疏水性和高辛醇-水分配系数[5],易吸附于江水中的悬浮颗粒上,最终富集到江底沉积物中,并且在沉积物中保持相对稳定的状态.3个水期江水中萘的质量浓度和沉积物中萘的质量比均较高,这是由于萘的天然背景值较高[17],以及在用煤焦油分离制取焦油萘、用石油裂解提取石油萘或用萘合成树脂、增塑剂、染料中间体和医学卫生材料等化工产品过程中[18]均会排放含萘较高的废水所致.2.2 PAHs的来源分析文献[19-22]分析了污染物中PAHs的来源,本文选择荧蒽/[荧蒽+芘](FluA/(FluA+Pyr))、苯并(a)蒽/[苯并(a)蒽+](BaA/(BaA+Chr))和茚并(1,2,3-cd)芘/[茚并(1,2,3-cd)芘+苯并(ghi)苝](InP/(InP+BghiP))3个系列同分异构体的比值判断所研究江段污染物中PAHs的来源,计算结果列于表2.由文献[23]可知:当FluA/(FluA+Pyr)<0.4,BaA/(BaA+Chr)<0.2和InP/(InP+BghiP)<0.2时,PAHs的来源主要为石油污染;当0.4<FluA/(FluA+Pyr)<0.5,0.2<BaA/(BaA+Chr)<0.35,0.2<InP/(InP+BghiP)<0.5时,PAHs来源于石油及其精炼产品的燃烧;当FluA/(FluA+Pyr)>0.5,BaA/(BaA+Chr)>0.35,InP/(InP+BghiP)>0.5时,PAHs主要来源于木材和煤炭的燃烧.表2 松花江吉林市段江水中和沉积物中PAHs来源分析*Table 2 Source analysis of PAHs in the water and sediments of the Jilin City section of Songhua River*NA表示未获得数据;NC表示未检测到某种组分而使比值无法计算;Ⅰ.FluA/(FluA+Pyr);Ⅱ.BaA/(BaA+Chr);Ⅲ.InP/(InP+BghiP).来源采样点丰水期枯水期平水期S1 0.108 NC 1 NC NC NC NC NC NC S2 NC NC NC NC NC NC 0.103 NC 1 S3 NC NC NC NC NC NC NC 0.042 0 S4 NC NC NC NC NC NC 0.052 0 0.568 S5 0.095 NC NC NC NC NC NCNC NC S6 NC NC 1 NC NC NC NC NC NC S7 NC NC 0.394 NC NC NC NC 0.045 1 S8 NC NC 0 NC NC NC NC NC NC S9 NC NC 0 NC NC NC NC NC NC沉积物 N1 0.375 0.405 0.5 NA NA NA 0.345 0.4 0.565 N2 0.587 0.3330.522 NA NA NA 0.467 0.431 0.477 N3 0.548 0.337 0.565 NA NA NA 0.50.482 0.463ⅠⅡⅢ江水ⅠⅡⅢⅠⅡⅢN4 0.516 0.34 0.484 NA NA NA 0.3890.341 0.486由表2可见:在丰水期的江水采样点中,S1和S6点的PAHs来源于石油污染和木材及煤炭的燃烧,S7点的PAHs来源于石油污染和石油精炼产品的燃烧,其余江水采样点的PAHs来源为石油污染;在沉积物采样点中,N1点的PAHs来自于石油污染和石油精炼产品的燃烧,N2,N3和N4点的PAHs来源于石油精炼产品和木材及煤炭的燃烧.枯水期江水中的PAHs来源均为石油污染.在平水期江水采样点中,S2,S4和S7点的PAHs来源于石油污染和木材及煤炭的燃烧,其余点位主要为石油污染;在沉积物采样点中,N1点的PAHs来源于石油污染和木材及煤炭的燃烧,N2和N3点的PAHs来源于石油精炼产品和木材煤炭的燃烧,N4点的PAHs来源于石油污染和石油精炼产品的燃烧.综上所述,松花江吉林市段的江水和沉积物中PAHs的来源较复杂,属于石油源和燃烧源的混合输入.不同水期对江水中PAHs的来源影响较大,对沉积物的来源影响较小,这主要是由江水的流动性和沉积物的稳定性所致.2.3 PAHs的生态风险评价商值法是一种较简单的风险表征方法,可以对水中PAHs生态风险进行初步估计,主要用于低水平的生态风险评价.危害商值(HQ)计算公式如下:HQ=Ce/TRV.其中:Ce为测定或估计的暴露浓度;TRV为毒性参考值(生态基准值).由文献[24]可获得PAHs在淡水水体的生态基准值.计算不同PAHs的HQ,若比值大于1,则表明该物质存在会导致潜在的生态风险,且比值越大风险越大;若比值小于1,则表明该物质存在但导致的生态风险相对较小.松花江吉林市段江水中PAHs 生态风险评价结果列于表3.由表3可见,该江段丰水期、枯水期和平水期水中16种PAHs的危害商值均远小于1,表明该江段水中PAHs的生态风险较小.表3 松花江吉林市段江水中PAHs生态风险评价*Table 3 Toxicity evaluationof PAHs in the water from Jilin City section of Songhua River*NA表示未获得数据;NC表示未检测到某种组分或没有TRV数据而使比值无法计算.丰水期枯水期平水期萘490 0.001~0.005 0.001~0.003 0.001~PAHs TRV HQ 0.005二氢苊 NA NC NC NC苊23 NC~0.032 NC~0.031 NC~0.034芴11 NC~0.047 NC~0.044 NC~0.050菲30 0.002~0.006 0.001~0.005 0.001~0.005蒽3 NC~0.003 NC NC~0.003荧蒽 6.16 NC~0.002 NC NC~0.001芘7 0.004~0.014 0.004~0.016 0.002~0.017苯并(a)蒽 34.6 NC NC NC~0.001 70.006~0.034 0.012~0.031 0.008~0.031苯并(b)荧蒽 NA NC NC NC苯并(k)荧蒽 NA NC NC NC苯并(a)芘 0.014 NC NC NC~0.429茚并(1,2,3-cd)芘 NA NC NC NC二苯并(a,h)蒽 5 NC NC NC~0.001苯并(ghi)苝NA NC NC NC文献[25]利用风险效应低值(effects range low,ERL)和风险效应中值(effects range median,ERM)评估沉积物中PAHs对生物体产生的潜在生态风险效应,若污染物质量比小于ERL,则产生负面生态效应的可能性较小;若污染物质量比介于二者之间,则具有潜在的负面生态风险;若污染物质量比大于ERM,则可能产生严重的负面生态效应.松花江吉林市段表层沉积物中PAHs的生态风险评价结果列于表4.由表4可见:丰水期该江段全部沉积物采样点萘和芴的质量比大于相应的ERL,N2,N3,N4点中苊的质量比大于相应的ERL;平水期全部采样点的萘、苊和芴大于相应的ERL;2个水期全部点位的PAHs质量比均远低于相应的ERM;2个水期各采样点的沉积物中均存在苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、茚并(1,2,3-cd)芘和苯并(ghi)苝,这4种PAHs没有最低安全值,只要存在于沉积物中就会产生负面生态效应[25],因此,该江段沉积物中的PAHs具有一定的生态风险,不同水期生态风险水平差别较小.表4 松花江吉林市段表层沉积物中PAHs的生态风险评价*Table 4 Toxicity evaluation of PAHs in surface sediments from Jilin City section of Songhua River*NA表示未获得数据.采样点数萘160 2 100 897.0~1 391.5 4 978.5~PAHs ERL ERM 丰水期w/(ng·g-1)>ERL采样点数平水期w/(ng·g-1)>ERL 1 211.0 4二氢苊 16 500 5.0~12.0 0 5.5~14.0 0苊44 640 39.5~67.53 68.0~110.0 4芴19 540 27.0~42.04 54.5~86.0 4菲240 1 500 8.0~21.50 9.0~22.5 0蒽85.3 1 100 2.5~10.0 0 4.0~10.0 0荧蒽 600 5 100 4.5~20.00 5.0~18.0 0芘665 2 600 7.5~16.5 0 9.5~18.0 0苯并(a)蒽 261 1 6007.5~15.0 0 7.0~20.5 0 384 2 800 11.0~29.5 0 12.0~22.0 0苯并(b)荧蒽NA NA 9.5~20.0 0 9.5~19.0 0苯并(k)荧蒽 NA NA 5.0~14.0 0 4.0~15.00苯并(a)芘 430 1 600 2.0~16.0 0 5.0~14.0 0茚并(1,2,3-cd)芘 NA NA 4.0~26.0 0 6.5~18.5 0二苯并(a,h)蒽 63.4 260 1.5~10.5 0 3.5~12.0 0苯并(ghi)苝 NA NA 4.0~20.0 0 5.0~21.5 0综上所述,松花江吉林市段9个采样点丰水期江水中共检出13种PAHs,总质量浓度为0.917~3.974μg/L,在枯水期江水中检出8种PAHs,总质量浓度为0.980~3.293μg/L,在平水期江水中检出16种PAHs,总质量浓度为0.771~4.127μg/L.3个水期均为S3点质量浓度最高,丰水期S6点质量浓度最低,枯水期和平水期S9点质量浓度最低.在2个水期4个采样点采集的沉积物中均检出16种PAHs,总质量比为1 035.5~1 732.0ng/g和1 188.5~1 632.0ng/g,最高值均出现在N3点,最低值均出现在N1点.即在工业企业分布密集的区域,江水和沉积物中PAHs的含量均较高.不同水期对江水中PAHs质量浓度的影响较大,对沉积物中PAHs质量比的影响较小.PAHs的来源分析结果表明,该江段江水和沉积物中的PAHs来源于石油污染、石油及其精炼产品燃烧和木材及煤炭燃烧.生态风险评价结果表明,该江段江水中PAHs的生态风险较小,而表层沉积物中PAHs具有一定的生态风险.参考文献【相关文献】[1]Sartori F,Wade T L,Sericano J L,et al.Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Soil of the Canadian River Floodplain in Oklahoma[J].Journal of Environmental Quality,2010,39(2):568-579.[2]Vallack H W,Bakker D J,Brandt I,et al.Controlling Persistent Organic Pollutants:What Next?[J].Environmental Toxicology and 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北运河流域(北京段)表层土壤多环芳烃空间分布特征及来源解析

北运河流域(北京段)表层土壤多环芳烃空间分布特征及来源解析

北运河流域(北京段)表层土壤多环芳烃空间分布特征及来源解析北运河流域(北京段)表层土壤多环芳烃空间分布特征及来源解析摘要:多环芳烃(PAHs)是一类对环境和人类健康有害的化学物质,其分布特征和来源解析对于环境污染防治具有重要意义。

本文通过对北运河流域(北京段)表层土壤中PAHs的采样和分析,研究了其空间分布特征以及可能的来源解析。

结果表明,北运河流域的土壤中普遍存在PAHs,其中主要的污染物为苯并[a]芘、苯并[ghi]苝和芘,其浓度范围为X-XX ng/g。

研究还发现,PAHs的分布呈现出明显的空间差异,主要受到工业和交通活动的影响。

此外,通过相关性分析和PAHs组成特征,可以推测其来源主要包括机动车尾气排放、燃煤排放和生物质燃烧排放。

引言:近年来,随着城市化进程的加速和工业发展的快速推进,PAHs 在环境中的含量不断增加。

PAHs是许多活动产生的有机污染物的重要成分,来源广泛,包括石油和煤炭的燃烧、机械加工、生物质燃烧等。

这些物质对环境和人类健康具有潜在的威胁,因此对其分布特征和来源进行深入研究至关重要。

方法:本研究选择北运河流域(北京段)作为研究对象,共采集了30个样品,每个样品的深度为0-20厘米。

采样点布置在工业区、交通枢纽周边和农田等不同类型的区域,以考察PAHs的空间分布特征。

采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对采样物进行分析,通过比对峰面积和标准品浓度计算出PAHs的含量。

结果与讨论:结果显示,北运河流域(北京段)表层土壤中普遍存在PAHs,主要污染物为苯并[a]芘、苯并[ghi]苝和芘。

这些PAHs的浓度范围为X-XX ng/g,部分样品的浓度超过了环境质量标准。

空间分布图显示,工业区和交通枢纽周边的土壤中PAHs的含量普遍高于农田区。

这说明工业和交通活动是PAHs的主要来源之一。

同时,通过相关性分析发现,PAHs之间存在一定的相关性,这也表明它们可能来自共同的污染源。

另外,通过比较PAHs的组成特征,可以进一步推测其主要来源。

北部湾油气平台周边海域表层沉积物中多环芳烃的分布、来源及生态

北部湾油气平台周边海域表层沉积物中多环芳烃的分布、来源及生态
区, 西接越南 . 位于 2 0 。 2 6 ~ 2 4 。 0 2 N , 1 0 6 。 3 3 ~1 1 0 。 5 3 E .
洋沉 积 物 P A H s 研究 , 多集 中在河 口、 海 湾 和近 岸 海
收 稿 日期 : 2 0 1 4 — 1 0 . 1 1
烃来 源于石化 产 品 高温不 完全燃 烧. 风 险评 价显 示 : 在 靠近 1 、 2号 油气平 台 的 4 0 、 4 5站 位 的表层 沉
积 物五 环 P A H s 质 量分 数超过 E R L值 , 且二 苯 并 ( a h ) 蒽的质 量 分数 超过 E R M值 , 表明 4 0 、 4 5站位
站 点总 P A Hs 为1 9 . 6 7~ 6 8 7 7 . 6 8 n g / g , 最 高值 出现 在 4 0站 位 , 最低值 在 8 0站 位 , P A H s的组成 以五
环 芳香 物 为主 ; 其 次是 四环 ; 再 次是 三 、 六环 . 菲 的相 对 浓 度 最 高. 源 解析 显 示 , 大部 分 站 位 多环 芳
随着 国民经济 的快 速 发 展 , 石油 供 需 矛 盾 愈 发 突出, 石油开采由陆地更多地转 向海洋 , 由此 引 发 的周 边海 域 污 染 及 生 态 风 险 , 不 容 忽 视. 多 环 芳 烃 类 化合 物 ( P A H s ) 是 石油 的 主要 组 分之一 , 因其在 环
域, 也有 针对 陆 架 和 海 盆 沉 积 物 的 研 究 , 但 对 海 洋 油气 开 采 平 台 区沉 积 物 P A Hs的 研 究 鲜 有 报
道_ 4 。 . 海洋环境 中的 P A H s主 要来 源 于 人 类 活 动 和 石化 能源 开采 和利 用过程 . 海 上 油气 开 发 活动

河道沉积物重金属污染特征及风险评估

河道沉积物重金属污染特征及风险评估一、河道沉积物重金属污染概述河道沉积物是河流生态系统的重要组成部分,它们不仅记录了河流的历史,也是河流生态系统中物质循环和能量流动的关键环节。

然而,随着工业化和城市化进程的加快,河道沉积物中的重金属含量逐渐增加,对河流生态系统和人类健康构成了严重威胁。

本文将探讨河道沉积物中重金属污染的特征,以及如何进行风险评估。

1.1 河道沉积物重金属污染的来源河道沉积物中的重金属主要来源于工业排放、农业活动、城市生活污水和大气沉降等。

工业排放是重金属污染的主要来源,包括采矿、冶炼、化工等行业。

农业活动中使用的农药和化肥也是重金属的重要来源。

此外,城市生活污水中含有的重金属也会通过排水系统进入河道,造成污染。

1.2 河道沉积物重金属污染的影响重金属污染对河流生态系统的影响是多方面的。

首先,重金属可以被水生生物吸收并在其体内积累,影响生物的生长和繁殖。

其次,重金属通过食物链的传递,最终可能对人类健康造成影响。

此外,重金属污染还会影响河流的自净能力,降低水质。

1.3 河道沉积物重金属污染的检测方法检测河道沉积物中的重金属含量是评估污染程度的重要手段。

常用的检测方法包括原子吸收光谱法(AAS)、感应耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和X射线荧光光谱法(XRF)等。

这些方法具有高灵敏度和高准确度,能够准确测定沉积物中的重金属含量。

二、河道沉积物重金属污染特征分析2.1 重金属在沉积物中的分布特征重金属在河道沉积物中的分布通常不均匀,这与河流的流速、沉积物的颗粒大小和化学性质等因素有关。

一般来说,流速较快的区域重金属含量较低,而沉积物颗粒较小的区域重金属含量较高。

此外,沉积物中的有机物含量也会影响重金属的吸附和迁移。

2.2 重金属污染的季节性变化河道沉积物中的重金属含量会随着季节的变化而变化。

在雨季,由于径流量的增加,沉积物中的重金属含量可能会被稀释。

而在旱季,由于蒸发作用的增强,沉积物中的重金属含量可能会相对增加。

土壤中多环芳烃的来源及分布[文献综述]

文献综述土壤中多环芳烃的来源及分布1.前言多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons 简称PAHs)是指含有两个或两个以上苯环连在一起的化合物,广泛存在于自然界,迄今已发现有200多种。

土壤中的PAHs虽含量极少,但分布广泛。

PAHs进入土壤后,由于其低溶解性和憎水性,比较容易进入生物体内,并通过生物链进入生态系统,从而危害人类健康和整个生态系统的安全[1];PAHs在土壤中具有高度的稳定性、难降解、毒性强、具积累效应等特征而受到环境科学研究者的广泛关注,许多国家都将其列入优先污染物的黑名单或灰名单中。

近年来国内外关于土壤多环芳烃的研究很多,主要集中在以下几个方面:土壤多环芳烃的含量、来源、分布特征及迁移转化规律;多环芳烃的物理化学性质及其在土壤中的行为特征;环境因子与多环芳烃行为的相互关系及风险评价和管理等[2]。

在我国, 受PAHs污染的土壤分布广泛, 尤其是石化工业区、交通干道等地。

随着城市产业结构和布局的调整, 城市中心出现许多工业遗留地块, 其中部分土壤已受到诸如PAHs的有机化学物质污染。

20世纪80年代以来,我国开展了一系列有关土壤PHAs污染的研究,但与国外相比尚存在差距。

本文论述了PAHs的结构、性质、形成,并对土壤中PAHs来源、分布的研究进展进行了综述,这对防治土壤污染具有非常积极的意义。

2.PAHs的结构和性质2.1 PAHs的结构和理化性质多环芳烃是指分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物。

大部分多环芳烃是一些无色、白色或者浅黄绿色,并有微弱芳香味的固体物质,它们的沸点比同碳数目的正构链烷要高,具有疏水性强、辛醇-水分配系数高、易溶于苯类芳香性溶剂中等特点。

多环芳烃的化学性质与其结构密切相关,它们大多具有大的共轭体系,因此其溶液具有一定的荧光性,而且它们是一类惰性很强的碳氢化合物,不易降解,能稳定地存在于环境中。

当它们发生反应时,趋向保留它们的共轭环状体系,一般多通过亲电取代反应,而不是加成反应形成衍生物。

百花湖水库表层沉积物中PAHs生态风险评价

百花湖水库表层沉积物中PAHs生态风险评价 摘要:2010年11月20日采集贵阳市百花湖水库4个站点表层沉积物样品,参照美国EPA标准方法,采用气相色谱与质谱联用(GC/MS)技术,对表层沉积物样品中多环芳烃(PAHs)进行检测分析。结果表明,百花湖水库表层沉积物样品中16种PAHs的总含量为714.8~1 167.1 ng/g,平均值为862.95 ng/g,能检出的PAHs均以2~4环的芳香物为主,多环芳烃主要来自于化石燃料和生物质的燃烧。风险评价结果表明,严重的多环芳烃生态风险在百花湖水库沉积物中不存在,仅苊、芴和二苯并(a,h)蒽含量介于毒性效应区间低值(ERL)和毒性效应区间中值(ERM)之间,PAHs对生态环境的影响目前处于较低风险水平。 关键词:百花湖水库;表层沉积物;多环芳烃;来源分析;生态风险 多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)有机污染物为疏水性物质,不易溶于水,在水体中会被强烈分配到非水相中,但其易于与悬浮物结合而沉降于水底,因此沉积物是水中PAHs的最终环境归宿。沉积物是地球表层生态系统的重要组成部分,它与上覆水体相互间存在着频繁的交换作用,被污染的沉积物极易成为潜在的二次污染源。近年来,国内外学者已对各地主要河流、湖泊、海湾等沉积物中PAHs污染特征开展了大量的研究工作,而对水库沉积物多环芳烃污染研究相对较少。PAHs有明显的地域差异,且污染持久性强,污染问题日益严重,在环境中具有潜在的致癌和致突变性,并可通过食物链危害人体健康。 百花湖水库位于贵州高原中部,距贵阳市区16 km,是乌江支流猫跳河中上游梯级开发电站的二级水库,属典型的喀斯特地区高原深水河道型水库,也是贵阳市重要的生活饮用水及农业用水的主要水源[5]。百花湖水库流域周边工业发达,自20世纪90年代以来,水体的富营养化加剧,由中营养型向中-富营养型过渡,水体功能受到严重影响,威胁着贵阳市的城市供水安全[6]。近年来,贵州省相关部门为保护和治理百花湖水库做了大量工作,取得了明显成效,但主要限于富营养化、重金属污染等方面的研究,而对有机污染物则仅限于COD、BOD等常规综合指标的分析,对沉积物中PAHs的研究至今未见相关报道。因此,对百花湖水库表层沉积物中16种美国环境保护署(EPA)优控PAHs的含量、分布以及污染来源开展研究,并应用沉积物风险评价标准对区域内PAHs进行生态风险评估,有助于进一步研究喀斯特特殊地貌下高原水库中PAHs的环境行为与归宿。 1 材料与方法 1.1 采样点设置 根据百花湖水库的水文特征及相关地理信息,共设置4个采样点:1号点岩脚寨、2号点麦西河口、3号点泵房、4号点大坝。其中,表层沉积物采样断面主要设在入库支流河口处、库区上游、1/3库处及坝前位置。采样时间为2010年11月20日。 1.2 主要仪器与试剂 Supelco固相萃取装置;硅胶固相萃取柱;GC-14C气相色谱仪(日本岛津公司),配FID检测器、OV-1弹性石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);KQ-250DB型数控超声波清洗器;氮吹浓缩仪;冷冻干燥系统(Freezone 4.5,Labconco公司,美国);抓斗式采泥器。 多环芳烃标准物质采用混合标样(US-106N,购自美国ULTRA Scientific);丙酮、二氯甲烷、正己烷和乙腈均为色谱纯;100~200目的层析用硅胶(AR);无水硫酸钠(AR)。 1.3 样品采集及预处理 表层沉积物用抓斗采样器采集。采集后的样品密封带回实验室,在-20 ℃以下冷冻24 h,然后用冷冻干燥机冷冻干燥6 h,研磨过100目不锈钢筛。准确称取沉积物干样20.00 g于250 mL具塞三角瓶中加入回收率指示物,使用20 mL二氯甲烷和20 mL丙酮的混合溶剂进行萃取,经无水硫酸钠干燥,超声萃取30 min,静置后吸出上清液,上清液经离心分离转移到100 mL梨形瓶内。用旋转蒸发仪浓缩转移到5 mL具塞离心管中,过硅胶氧化铝柱,其过柱顺序为:5 mL正己烷对净化柱进行活化,完全转移萃取液至净化柱,加入30 mL混合溶剂[V(二氯甲烷)∶V(正己烷)=2∶3]淋洗柱子,洗脱得到多环芳烃组分。含多环芳烃组分的洗脱液用氮气吹至近干后,加入5 mL乙腈,转移到10 mL的试管中,用氮气浓缩后用正己烷定容至2 mL为止,待测液定容后转移至GC自动进样样品瓶中,加入内标进行GC/MS分析。以相对保留时间和特征碎片离子的峰强度比值对沉积物中的多环芳烃类化合物进行定性分析,使用内标和多点校正曲线对多环芳烃进行定量分析。 1.4 质量控制与质量保证 样品检测的同时完成方法空白和程序空白试验,对每个检测样品都添加回收率指示物(16种多环芳烃标准溶液),其回收率为65.9%~88.3%。多环芳烃含量以干重计,16种多环芳烃的检出限为2~5 ng/g。试验结果进行了回收率校正和空白扣除。 1.5 试验条件 色谱柱:Waters PAH C18(4.6 mm×250 mm×5 μm);进样量:20 μL;柱温:25 ℃;升温程序:60 ℃保持2 min,以10 ℃/min升至120 ℃,再以4 ℃/min升至300 ℃,保持10 min;载气为高纯氦气,流量:1.0 mL/min;无分流进样2 μL;流动相:乙腈-水。 2 结果与分析 2.1 表层沉积物中PAHs的含量及分布特征 2010年11月百花湖水库4个采样点的PAHs含量列于表1。百花湖水库沉积物样的PAHs含量范围为714.8~1167.1 ng/g,平均值为862.95 ng/g。库区4个位点岩脚寨(1号点)到大坝(4号点)多环芳烃含量分别为852.9、714.8、1 167.1、717.0 ng/g。3号点泵房多环芳烃含量最高,这是由于该区域20世纪90年代曾是网箱养鱼基地,且是百花湖水库的下游,导致多环芳烃的悬浮物在此处大量沉积。由于多环芳烃的污染主要源于人类的活动,显然,百花湖水库库区的经济开发已开始导致该库区多环芳烃含量的上升。 从表1可以看出,在检测的美国环境保护署(EPA)优控的16种多环芳烃中,萘、二氢苊、茚并(1,2,3-cd)蒽芘未检出。多环芳烃组分分布特征是:库区2号点麦西河口2~4环多环芳烃含量较高,占多环芳烃总量92%,其余样点2~4环多环芳烃占多环芳烃总量的64%~71%,主要的优势化合物为苊、荧蒽和苯并(a)蒽;5环及5环以上多环芳烃占多环芳烃总量的8%~36%,苯并(b)蒽和二苯并(a,h)蒽为主要化合物。 2.2 表层沉积物中PAHs的来源分析 多环芳烃在环境中的组成和分布取决于其来源和传输过程,因此,可以运用多环芳烃特征组分的分子指标来判断其来源--高温燃烧源或石油来源[7]。由于环境中的PAHs可能来自多种污染源,且沉积到所分析的沉积物之前可能发生变化,从而造成其来源判别上的困难,但是通过特征PAHs组分的分析比较,仍可以对沉积物中PAHs的主要来源进行判断。不同环数多环芳烃的相对丰度就可以反映多环芳烃的来源[8],通常低分子量多环芳烃(2~3环)主要来源于石油类污染和天然成岩过程,高分子量的多环芳烃(4环及其以上)主要来源于化石燃料的高温燃烧,利用沉积物中低环和高环多环芳烃比值(LMW/HMW)就可以判断多环芳烃的污染来源。Soclo等[9]指出,当LMW/HMW<1时,表明多环芳烃主要来自燃烧源;而当LMW/HMW>1时,则表明多环芳烃主要来源于石油类污染。另外,根据Yunker等[10]归纳的结果,荧蒽/(荧蒽+芘)[FLA/(FLA+PYR)]小于0.4意味着油类排放来源,大于0.5主要是草、木柴、煤燃烧来源,位于0.4~0.5则意味着石油及其精炼产品的燃烧来源。 从LMW/HMW指标(表2)来看,百花湖水库采样点1、2、4表层沉积物中LMW/HMW<1,可以推断沉积物中多环芳烃主要是来自燃烧排放污染;采样点3的LMW/HMW>1,指示出该区域多环芳烃主要来自石油类污染,与库区捕鱼、旅游的机动船只燃油泄漏有关。从FLA/(FLA+PYR)指标(表2)来看,样点1、3的比值大于0.5,指示出以草、木柴和煤的燃烧来源为主;样点4的比值位于0.4~0.5,指示为石油及其精炼产品的燃烧来源;样点2的比值小于0.4,指示为油类排放来源。综合上述PAHs来源分析表明,可推断出百花湖水库多环芳烃主要来自于化石燃料和生物质的不完全燃烧,这可能与库区周边燃煤、农田作物焚烧等人类活动密切相关,此外,部分区域也受到库区捕鱼、旅游的机动船只的油类排放污染的影响。 2.3 PAHs的污染水平和生态风险评价 从全球范围来看,沉积物多环芳烃的含量范围为1~760 000 ng/g,中等污染程度范围为 1 000~10 000 ng/g[11]。百花湖水库沉积物样的PAHs含量范围为714.8-1 167.1 ng/g,平均值为862.95 ng/g,高于贵阳市红枫湖水库多环芳烃污染程度(平均值为493.58 ng/g)[12]。综上所述,百花湖水库沉积物中多环芳烃污染处于中等偏低污染水平。 Long等[13]提出了海洋与河口表层沉积物中PAHs的潜在生态风险评价标准,该标准用两个数值反映沉积物质量的生态风险标志水平:毒性效应区间低值(ERL,生物有害效应几率小于10%)和毒性效应区间中值(ERM,生物有害效应几率大于50%)。若多环芳烃含量小于ERL,则产生负面生态效应的机率较小;若多环芳烃的含量在ERL和ERM两者之间,则具有潜在的生态风险;若多环芳烃的含量大于ERM,则可能产生严重的生态风险。 由表3可知,百花湖水库表层沉积物中多环芳烃含量远低于ERM,

大气中多环芳烃的来源解析与环境风险评估

大气中多环芳烃的来源解析与环境风险评估多环芳烃(PAHs)是指由苯环串联构成的环状芳香烃化合物。

它们广泛存在于大气中,来源多样且复杂。

本文将对大气中多环芳烃的主要来源进行解析,并对其环境风险进行评估。

一、典型来源解析1. 燃烧过程:多环芳烃的主要来源之一是燃烧过程,如煤炭、石油和木材的燃烧,以及机动车尾气的排放。

这些燃烧过程中参与的有机物质经过高温分解、裂解和重组反应,生成了大量的PAHs。

2. 工业排放:工业活动也是大气PAHs的重要来源之一。

例如,石油加工、化工厂、焦化厂和某些制造业的生产过程中,可能会排放含有大量PAHs的废气和废水。

3. 秸秆焚烧:在农业生产中,部分地区的秸秆焚烧也是PAHs的重要来源。

秸秆燃烧释放的有害气体中,PAHs含量较高,对环境和人体健康存在一定风险。

二、环境风险评估PAHs具有强烈的环境毒性和生物累积性,对人类健康和生态系统安全构成潜在威胁。

因此,对大气中PAHs的环境风险进行评估是至关重要的。

1. 暴露途径与健康风险:人类主要通过吸入和口服途径接触大气中的PAHs。

吸入PAHs可能导致呼吸系统疾病、癌症等慢性疾病;口服PAHs可能引发食品中PAHs的摄入,进而对胎儿和生殖系统产生潜在危害。

2. 生态风险:大气中的PAHs不仅对人类健康造成潜在威胁,也对生态系统的稳定和多样性产生负面影响。

PAHs的生物累积性意味着它们可以在食物链中逐级富集,可能对水生生物和陆地生态系统的可持续发展产生不利影响。

3. 监测和控制措施:为保护环境和人类健康,监测大气中PAHs的含量和分布格局至关重要。

通过建立和完善监测网络,可以及时了解大气中PAHs的污染情况,便于采取相应的控制措施。

此外,加强源头治理、优化工业过程和加强环保意识教育也是有效的控制措施。

结论:大气中多环芳烃的来源多样且复杂,主要包括燃烧过程、工业排放和秸秆焚烧。

这些PAHs对人类健康和生态系统构成潜在风险。

因此,进行环境风险评估,并采取相应的监测和控制措施,对于减少大气PAHs污染、保护环境和人类健康非常重要。

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第1 5卷
第2 0期
2 0 1 5年 7月


技 术



Vo l J 1 5 No . 2 0 J u 1 .2 0 1 5
l 6 7 1 — 1 8 1 5( 2 01 5) 2 0 — 0 1 5 7 — 0 6
S c i e n c e T e c h n o l o g y a n d E n g i n e e r i n g
磨碎后 过 6 0目尼龙 筛后 , 在 一2 0 q C 条件 下保 存
待测 。
表 1 采样 点 位地 理 坐 标
Ta b l e 1 Th e n u mb e r a n d c o o r d i n a t e s o f s a mp l i n g s i t e s
关键 词 多环 芳烃
沉积物
分布
来 源
风险评价
条子河
中图法分类号
X 5 2 2 ;
文献标 志码

多 环芳烃 ( p o l y c y c l i c a r o ma t i c h y d r o c a r b o n s , P A Hs ) 是一 种 广泛 存在 于环 境 中 的持久 性 有 机污 染
于2 0 1 3 年1 O 月, 在条子河选定 1 0 个代表性断 面采集表层沉积物样 品, 采样点 的具体位置如 图 1 所示 , 采样 点 的名称 、 编 号及 坐标如 表 1所示 。其 中 S 3 、 S 4 、 S 5 、 S 8 、 s 9 、 S 1 0位 于 条 子 河 的于 流 ( s 3为 位 于吉林 省 内 的 国控 断 面 , S 8和 S 9为吉 辽 两 省 的省
环境与资源学院 , 长春 1 3 0 0 1 2 )
摘Hale Waihona Puke 要 为 了解辽 河典型支流 四平市条子 河表 层沉积物 中多环芳烃( P A H s ) 的污 染状 况, 选取 1 0个采样 点采集表层 沉积物样
品, 测定 了其 中的 P A Hs 质量浓度 、 分析 了其 空间分布特 征 、 应用 多种方 法解析 了 P A H s的来源 并对其 生态风 险进行 了评价。 结果表 明, 条子河表层沉积物 中 P A Hs 质量浓度 范围为6 0 1 . 3— 2 9 0 6 . 2 n g / g , 算数平均值 为 l 5 2 7 . 3 n g / g , 所检 出的P A H s的环
1 材 料 与 方 法
1 . 1 样 品采集
物 。大 部分 P A H s 具 有 较 强 的致 癌 性 、 致 突 变性 及 脂溶性 , 易于在生物体 内贮存 , 危 害健康 J 。P A H s 不易 溶 于水 , 在水 环境 中主要存 在 于沉 积物 中 , 而且 可通 过 地球 化学 循 环 导 致 二次 污染 , 因此 沉 积物 中 P A Hs 的研 究受 到很 多学 者 的广 泛关 注 J 。 条 子河 是 辽 河 吉 林 省段 重 要 的支 流之 一 , 随着 地区经济的发展和人类 活动的加剧 , 条子河 的污染 状况 越来 越 严重 , 近年 来 受 到 了 各 级 环保 部 门 的广 泛关 注 。吉 林 省 环 境 质量 状 况 公 报 ( 2 0 1 3年 ) 显 示: 条 子 河水 质 为 劣 V类 , 为 重度 污染 。 目前 , 关 于 辽河 流 域沉 积物 中 P A Hs 污染 的研 究多 集 中于 辽河 辽 宁省 段 J , 而 作 为 辽 河 上 游 的吉 林 省 段 的相 关 研究 开 展 较 少 。 因此 , 以条 子 河 为 研 究 对 象 , 分 析其 沉 积物 中 P A H s的质 量 浓 度 、 组 成 及 空 间分 布 特征 , 解析 P A H s的来 源并 评 价其 生 态 风 险 , 以期 对 条 子河及 辽 河吉 林 省段该 类 污染 物 的综 合 治理 提供 理论 依 据 和参考 。
界监控断面) , s 1 、 s 2 、 s 6 、 s 7 位于其支流上 。用长柄
钢勺 采集 表层 沉积 物样 品 ( 采 集深 度 为 0~1 0 c m) ,
每个采样点采集两份平行样 , 混合均匀后封存于棕 色 的广 口瓶 中。沉 积物 样 品 经 冷 冻 干燥 、 用 玛 瑙 钵

2 0 1 5 S c i . T e c h . E n g r g .
条子河表层沉积物 中多环 芳烃 的分布 、 来源及生态风险评价
刘 爽 邓 芊 郭志勇 张利文 花修 艺 董德 明 梁 大鹏
( 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 , 水资源与水环境吉林省重点实验室 ,
2 0 1 5年 3 月2 6日 收到
国家水体污染控制与治理科技
( 2 1 2 7 7 0 5 6 , 2 1 3 0 7 0 4 1 ) 资助
重大专项课题 ( 2 0 1 2 Z X 0 7 2 0 2 - 0 0 9) 、 国 家 自然科 学 基 金 项 目
第一作者简介 : 刘
爽 ,女 , 硕士研究生 。研究方 向:水污染及其防
条子河表层沉积物中多环芳烃的分布来源及生态风险评价刘爽邓芊郭志勇张利文花修艺董德明梁大鹏吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室水资源与水环境吉林省重点实验室环境与资源学院长春130012摘要为了解辽河典型支流四平市条子河表层沉积物中多环芳烃pahs的污染状况选取10个采样点采集表层沉积物样品测定了其中的pahs质量浓度分析了其空间分布特征应用多种方法解析了pahs的来源并对其生态风险进行了评价
治 。E — m a i l :s h u a n g l i u l 3 @m a i l s . e d u . c n 。 通 信 作 者简 介 : 郭 志勇 , 男, 博 士 ,副 教授 。研 究 方 向 : 环境化学 、
数均为 2— 4环化合物 , 且 以 4环 为主 , 占P A H s的 6 3 . 6 %一 7 1 . 5 %。来源解析表 明条 子河表层 沉积物 中的 P A H s主要来源 于 煤和 生物质 的燃 烧。生态风险评价结果 显示, 3环 的苊和芴在各个采样点可能产 生一定 的负面毒性效应 ; 位 于条子 河干流 、 临 近 四平 市城 区采样 点的沉积物 中 P A H s 对 生物可能产 生 中低毒性 ; 而其他采 样点存在综合生态风险 的可 能性很小。
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