PAHs在天然水体沉积物中的迁移转化及生态效应
2011年39卷第l0期 广州化工 ・15l・
PAHs在天然水体沉积物中的迁移转化及生态效应
王 瑾
(上海市宝山区环境监测站,上海201901)
摘 要:水体沉积物是水体生态系统的重要组成部分,是水体多种营养物、污染物的汇(Sink)和源(Source),是众多污染物在 环境中迁移转化的载体、归宿和蓄积库。多环芳烃(PAHs)是一大类广泛存在于环境中的有机污染物,在水体中其主要归宿是沉积
物。文中详细论述了多环芳烃在天然水体中迁移、转化规律,并浅述了多环芳烃在沉积物中的生态效应。
关键词:PAHs;迁移;转化;生态效应
Migration Transformation and Ecological Effects of PAHs in the Natural Sediments
WANG Jin
(Shanghai Baoshan Enviromental Mornitoring Station,Shanghai 201901,China)
Abstract:As an important components in the water ecosystem,aquaticsediment was the sink and source of mutiple
nutrients and pollutants and carrier,fate and accumulation of numerous pollutants migrating and trabsformating in the en-
vironment.PAHs the organic pollutants,were widely existing in the environment and fated by deposition in waters.The
migration and transformation rule of PAHs in natural water were discussed detailly,and the ecological effects of PAHs in
the sediments were described briefly.
Key words:PAHs;migration;transformation;ecological effects
有机物污染已成为全球的一个普遍问题…,美国环保局从
7万种常见化合物中筛选出需优先控制的129种有毒污染物,其 中有机物占l14种 J。污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋
溶与冲刷进入水体,最后沉积到沉积物中,在沉积物中逐渐富
集,使沉积物受到严重污染。沉积物污染的加剧主要是人为因 素造成的,经济高速发展过程中排放的大量难降解污染物相当
一部分积累在水体沉积物中,对水生态系统构成长期威胁。在
污染源控制达到一定程度后,沉积物则成为水体污染的主要来 源 J。水体沉积物污染,是世界范围内的一个环境问题。在我
国,也已发现并证实了水体沉积物具有生物毒性,此外,水体富
营养化的解决关键也与沉积物密切相关 J。繁生的藻类和N、P
残余物都蓄积存沉积物中。沉积物中的重金属、有机有毒化学
品等会长期成为水处理微污染的对象,是水体复合污染及复合
污染过程的主要载体和介质 J。因此,污染沉积物的治理已刻
不容缓,势在必行。
多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbon)是指含有两个以 上苯环的碳氢化合物,它广泛存在于自然界,种类达100多种,
大部分PAHs具有较强的致癌性和致突变性,并证实还具有环境
激素的作用。因此多环芳烃在环境中的分布及其对人体健康潜
存的威胁已引起世界各国的高度重视。美国国家环保局(EPA)
将16种PAHs列为优先污染物,分别为萘、苊、苊烯、芴、蒽、菲、
荧蒽、芘、苯并(a)蒽,苯并(b)荧葸,苯并(k)荧蒽,苯并(a)芘, 茚并(1,2,3一cd),二苯并(a,h)蒽,苯并(ghi)。随着全球l丁业
的快速发展,越来越多的PAHs进入环境中来。在大气、河流、湖
通讯作者:王瑾。E—mail:wangjincheese@hotmail.corn 泊、海洋、地下水、土壤和沉积物中都发现了PAHs污染,有些地
方甚至含量很高。我国由于各种矿物燃料的燃烧、T业及石油 废水排放,大气、土壤、沉积物、水体和地下水、陆生海生生物中
的PAHs污染问题也很突出。
由于PAHs具有低溶解性和疏水性。会强烈地分配到非水
相,特别是有机中,常常吸附于颗粒物上,因此沉积物是其主要 的环境归宿。当沉积物一旦遭到严重的污染,并与上覆水体发
生相互频繁的交换作用时,被污染的沉积物环境还将成为水体 再次污染的潜在污染源,造成二次污染。国内外研究人员对主
要的河流、海湾等流域沉积物中多环芳烃的分布和来源进行了
诸多调研,部分学者还对其生态效应进行了研究。文中综合分
析这些资料,探讨了我国水体沉积物中多环芳烃的迁移转化规
律和生态效应。
1 沉积物污染现状
1.1 重金属
通过各种途径进入水体的重金属很容易被水体悬浮物或沉 积物所吸附、络合或共沉淀,从而在水底的沉积物中富集,致使
沉积物中重金属浓度相对于水中要高得多。
1.2营养物质
长期的外源输入和水生生物残渣的沉积,沉积物中往往富
集了大量的有机质、N,P等营养物质,更重在的是,当水体养分
的外源得到有效控制后,沉积物中养分的季节性再悬浮仍能使 ・l52・ 广州化工 2011年39卷第1O期
水体的富营养化持续数十年。
1.3难降解有机物
有毒有机污染物对水生态系统的危害是近年来越来越严重
的问题。多环芳烃类(PAHs)、多氯联苯类(PCBs),以及有机氯 化合物等不断在水体以及沉积物、水生生物中被发现。据储少 岗等 对松花江、白洋淀等地的调查,发现水体中DDT、六六六、
PCBs等有机污染物的含量较高,沉积物和鱼体内的浓度更是远 高于水体,有的甚至高出1 000倍以上。水体中不断增高的有毒
有机物,对水生生态造成严重的影响。
2有机污染物在水体迁移转化规律
进入水体的有机污染物,在水质条件下发生各种物理化学
变化,其迁移转化及归宿的规律对其毒性效应有重要影响,因而
环境污染化学的重要任务即在于找出其迁移转化规律,为提供
相应的控制措施和途径提出理论参考和实践依据。有机污染物 进入水体后,在水相、悬浮颗粒相、水生生物相和沉积物相间进
行分配,总的来说有以下一些规律和趋势。
2.1 PAHs在水体中的分布
目前对环境危害较大、倍受关注的多是一些在环境中能持
久存在的、疏水性较强的有机污染物。进入水体的有机污染物,
经过复杂的物理化学和生物作用,最后能在沉积物中长期存存
的,主要是一些持久性有机污染物,而这些持久性有机污染物有
很大一部分是前面提到的环境激素类(PAHs)物质。PAHs都有
较强的疏水性,进入水体后,易被水体中的颗粒物吸附。PAHs 与颗粒的作用不仅发生在表面吸附,而且会进入颗粒内部,即是
向颗粒内部有机碳的溶解过程。被表面吸附部分的有机物具有
一定的交换性和可浸出性,成为可逆吸附的部分,而进入颗粒内
部有机碳的部分则大多成为不可逆吸附的部分,难以浸出 』,随
颗粒物的下沉进入沉积物中。这种沉降作用的进行受水质和水 力条件影响较大。水温、盐度、pH值等条件会影响PAHs的吸附
与解吸作用的进行,而水流会严重影响颗粒物的沉降。PAHs在
不同水体迁移能力不同。在比较静止的河流或湖泊,由于水质
稳定,水体扰动小,有利于颗粒物沉降,PAHs易在离排放源不远 的地方沉积下来【8 J。而在水流湍急,水质变化大,水生生物活动
旺盛的水体里,PAHs则可能迁移很长的距离,并且在水体中可
以长期存在。这会使水体中PAHs含量较高,对水生生物危害较
大。同时沉降到水体沉积物中的颗粒物在各种水力条件的作用
和水生生物的扰动下又可能再悬浮而进入水体,造成水体的二 次污染。PAHs可以通过这种反复的沉降一悬浮过程迁移到很
远的地方。 Xu等 研究了长江(南京段)沉积物中氯代有机污染物的
污染特征,发现该段长江沉积物中不同类型沉积物的污染程度
为DDTs>HCB>HCHs>PCBs。总体上该段长江沉积物中氯代
有机物的含量要比欧洲一般河流沉积物中的低,氯代有机化合 物的含量与沉积物中有机质的含量及重金属的含量都显著相
关。 Lee等 研究了台湾高雄近海沉积物中氯苯、六六六及重
金属的污染特征。发现氯苯等有机污染物之间存在很好的相关 性。但与重金属污染的关系不明显,说明在这个人类活动频繁的
海域,沉积物中重金属与有机污染物具有不同的污染特征。
裘祖楠等… 研究了上海苏州河沉积物中EPA优先污染物 的平均含量与分布特征,发现苏州河沉积物中PAHs(13种)和 单氯酚(包括二氯酚和四氯酚)平均含量分别为l4.99 ms/kg。和
8.63 mg/kg,占苏州河沉积物中EPA有机类优先污染物总量的
99.59%,而且与重金属污染的分布特征相当一致。 ‘
2.2有机污染物的降解
研究对沉积物中有机污染物的降解多是在实验室条件下进
行的,一些持久性的有机污染物降解的速度非常缓慢,加之沉积 物的吸附作用,进一步减慢了有机物的降解。 Poeton等 研究发现,菲和荧葱在海洋沉积物的生物降解
明显受沉积物吸附的影响。沉积物的吸附作用减慢了生物降解 速率,因为在降解的后期,有机物从沉积物解吸到液相的速率成
了整个反应的限速步骤,使得整个生物降解过程呈现一个两段
行为。在实际的污染沉积物中,由于多种污染物同时存在,也使
得生物降解变得更加复杂。 McNally等 刊发现在好氧条件下,才能大幅度促进菲和荧葱
的降解,而菲却能抑制荧葱的降解。在厌氧条件下菲和荧葱的
降解就变得非常缓慢。在欠氧条件下以N作为替代电子受体。
能有效地促进低分子量多环芳烃的降解,但高分子量的多环芳 烃降解微弱。
2.3沉积物有机质对PAils的作用
进人沉积物的PAHs,其环境行为主要受沉积物中有机质的
影响。Ab—Razak等人发现沉积物中PAI-Is的分布主要受有机质
的控制。Wu等发现我国鸭儿湖中六六六的垂向分布主要受沉积
物有机质含量及粒度分布的控制。朱利中等 研究了西湖沉积
物对苯胺、苯酚的吸附机理,发现西湖沉积物对苯胺的吸附能力与
沉积物有机质含量成正比,其相关系数达0.9984。沉积物中有机 质同样对有机有毒物质的生物素毒性影响很大。Karuppiah等人
对河流沉积物中甲氧毒草剂(metolaehlor)对费氏弧菌(Vibrio
fiseh--eri)的毒性,发现在水中该除草剂对费氏弧菌的LGSO为
2.22,而在河流沉积物中其毒性下降到1/30,在腐殖化程度更高
的沼泽地,沉积物中其对费氏弧菌的毒性全部丧失。Kenzie等
发现70以上的狄氏剂(dieldrin)被极易浮动的表层沉积物所吸
附,河流水文特征成为决定狄氏剂在沉积物中分布的主要因素。 绝大部分的DDT是同沉积物中大分子有机质结合。Gao等发现
沉积物中原位(On—site Koc)测得的杀虫剂Koe值比实验室测
沉积物中营养盐循环与水体富营养化
沉积物中营养盐循环与水体富营养化
一、沉积物中营养盐循环概述
沉积物作为水体生态系统的重要组成部分,对水体中营养盐的循环起着至关重要的作用。沉积物中的营养盐循环是一个复杂的生物地球化学过程,涉及营养盐的吸收、释放、转化和迁移等多个环节。这一过程不仅影响着水体的生产力,还直接关系到水体富营养化的发生和发展。
1.1 沉积物中营养盐的来源
沉积物中的营养盐主要来源于地表径流、大气沉降、水生生物活动以及人类活动等。地表径流携带着土壤中的营养物质进入水体,是沉积物中营养盐的主要来源之一。大气沉降则通过降雨、风等自然过程将大气中的营养物质输送到水体中。水生生物的活动,如排泄、死亡和分解,也会向沉积物中释放营养盐。此外,农业、工业和生活污水的排放也是沉积物中营养盐的重要来源。
1.2 沉积物中营养盐的形态
沉积物中的营养盐主要包括氮、磷、硅等元素,它们以不同的化学形态存在。氮主要以氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮等形式存在;磷则以溶解态磷和颗粒态磷的形式存在于沉积物中;硅则主要以溶解态硅酸盐的形式存在。这些不同的形态对沉积物中营养盐的生物有效性和迁移性有着显著的影响。
1.3 沉积物中营养盐的生物地球化学循环
沉积物中营养盐的生物地球化学循环是一个动态平衡过程。在这一过程中,微生物、植物和动物等生物体通过摄取、代谢和排泄等活动,不断地改变着营养盐的形态和浓度。同时,物理化学作用,如吸附、解吸、沉淀和溶解等,也在营养盐循环中发挥着重要作用。这些生物地球化学过程共同维持着水体生态系统的稳定。
二、水体富营养化现象及其影响
水体富营养化是指由于营养盐输入过量,导致水体中浮游植物过度繁殖,从而引起水体透明度下降、溶解氧降低等一系列生态问题的过程。水体富营养化不仅影响水体的生态平衡,还对人类健康和经济发展造成负面影响。
2.1 水体富营养化的原因
水体富营养化的主要原因是营养盐输入过量。这包括农业施肥、工业和生活污水排放、城市化进程中地表径流的增加等。这些活动导致大量营养盐进入水体,超过了水体的自净能力,从而引发富营养化现象。
生境中化学污染物的来源、性质与危害
2生境中化学污染物的来源、性质与危害
2.1 EDCs来源、性质与危害
环境雌激素又名内分泌干扰物是一类干扰人体自然荷尔蒙合成、分泌、转运、结合、代谢的化合物⑴。随着当今化工发展和环境污染的加剧,释放到环境中的环境雌激素与日俱增,与此同时,环境中雌激素对人类和动物的危害广泛受到关注。雌激素进入动物和人体内后,不直接对机体产生毒性,而是通过干扰机体内天然雌激素的合成、分泌、转运、代谢,与相应受体结合,从而对机体正常的动态平衡、繁殖、生长及行为产生不利影响。1933年,《NATURE》中首次出现关于二轻基联苯雌激素效应的报道(2)。美国化学文摘中登记的化学物质超过2000万种,列入环境雌激素的化学物质己经大约有70余种(24)。根据来源环境雌激素通常分为内源性雌激素和外源性雌激素两大类。雌酮、雌二醇和雌三醇都属于内源性雌激素,可通过动物或人体自身分泌产生,其中E2的生物活性较高(25)。壬基酚、双酚A、己稀雌酚、乙炔基雌二醇等均为通过化学合成产生的,属于外源性雌激素。随着农业、畜牧养殖业和化工行业的迅猛发展,雌激素类化合物不同程度进入环境中。水和土壤环境在自然中担当污染物枢纽和归宿的角色,因而成为雌激素的主要源和汇之一。进入环境中的雌激素,对人类和动物的健康问题存在潜在威胁(32-38)。2000年,国家高技术研究发展计划纲要“新概念、新构思探索”课题项目中就确立了环境激素效应的研究课题。国家自然科学基金委在2001年的资助项目中,重点资助“低剂量典型环境污染物(包括内分泌干扰物)长时期暴露的环境效应和生物效应危险性在研究方法学上的创新研究”(3)。
2.2表层沉积物中EDCs的研究进展
甾体雌激素(E1,E2,E3)是畜禽养殖业的主要产物,人工合成雌激素(EE2和BPA)是化工行业的主要原料和产物。研究表明,在国外的城市污水处理前后及活性污泥中,均有甾体雌激素和人工合成雌激素检出(44,45)。在我国的水处理过程中,在废水和活性污泥中均有痕量环境雌激素的检出(46-49)。由于环境雌激素对生物、动物及人类都具有强烈干扰性,加之现行标准不一致性,导致环境雌激素对生物及人类的潜在风险未能准确预知(50)。目前,环境雌激素己成为国际环境化学领域研究的热点之一。环境雌激素是继臭氧层问题、全球气候变暖问题之后的第三大环境问题。因此,对环境雌激素的检测、迁移转化规律及控制都是当前亟待解决的问题。美国环保局提出的战略研究计划中,将环境雌激素的主要来源、迁移、转化与归宿作为优先考虑项目。
多环芳烃是什么
博学笃行 自强不息
1
多环芳烃是什么
多环芳烃是一类化学物质,由若干个芳香环结构组成。这些芳香环可以由碳和氢原子构成,但也可能含有其他元素,如氧、氮和硫。多环芳烃(PAHs)是在自然界和人类活动中常见的物质,并被广泛用于许多工业过程中。在环境中,多环芳烃通常作为有害的污染物存在。
多环芳烃的结构和性质使其有许多不同的应用。例如,它们可以用作燃料添加剂、颜料和染料。它们还可以用于制造药物、橡胶和塑料。然而,多环芳烃也被认为是一种环境污染物,因为它们在燃烧和工业过程中释放到大气中,并可以通过大气沉降和水体沉积物进入环境。
多环芳烃的来源主要有两种:一种是天然的,例如在森林火灾和火山喷发中释放的烟雾中含有多环芳烃。另一种来源是人工的,例如燃煤和石油的燃烧以及工业生产过程中产生的尾气和废物。这些过程会释放大量的多环芳烃到空气中。
多环芳烃的毒性和环境影响仍在研究中得到深入了解。一些多环芳烃被认为是致癌的,特别是对人类健康有潜在危害的。长期暴露于多环芳烃可能导致肺癌、皮肤癌、肝癌和胃肠道癌等疾病。此外,多环芳烃对生物多样性和生态系统的影响也是一个关注的问题。它们可以累积在生物体内,影响它们的生长和繁殖能力。 博学笃行 自强不息
2
为了减少多环芳烃的排放和环境影响,许多国家实施了严格的法规和标准。例如,车辆尾气排放标准和工业废气排放控制。此外,开展环境监测和建立污染物监测网络也是减少多环芳烃污染的重要措施。通过监测和控制多环芳烃的排放,可以最大限度地减少其对人类健康和环境的影响。
除了减少多环芳烃的直接排放外,还可以通过生物修复和化学处理来减少其在环境中的浓度。生物修复利用微生物和植物等生物体的活动来降解多环芳烃。这些生物体可以通过代谢和降解作用将多环芳烃转化为无害物质。化学处理则使用化学方法将多环芳烃转化为不太有害的物质。
总之,多环芳烃是一类广泛存在于环境中的化学物质。它们具有不同的应用和来源,但也对人类健康和环境产生了负面影响。通过执行严格的法规和标准,开展环境监测和采取控制措施,可以减少多环芳烃的排放和环境污染问题。此外,生物修复和化学处理也是减少多环芳烃浓度的有效方法。未来的研究将继续探索多环芳烃的毒性和环境影响,并寻找更有效的治理措施。
沉积物 磷
沉积物 磷
磷是一种重要的营养元素,在自然界中广泛存在。它对植物生长和动物生存至关重要。然而,过量的磷也会导致水体富营养化,引起藻类过度生长,破坏水生态平衡。因此,了解沉积物中磷的含量和分布对于环境保护和生态修复具有重要意义。
沉积物中的磷主要来源于土壤侵蚀、农业生产、工业排放和生活垃圾等。在沉积物中,磷的存在形式包括有机磷和无机磷。其中,有机磷主要与颗粒物结合,而无机磷则可以与沉积物中的钙、镁等元素结合形成难溶性磷酸盐。
沉积物中磷的迁移和转化受到多种因素的影响,如沉积物组成、水动力条件、微生物活动和环境因素等。在迁移过程中,磷可以由沉积物释放到水体中,成为藻类生长的营养来源。因此,研究沉积物中磷的迁移和转化机制是控制水体富营养化的关键。
为了降低水体富营养化的风险,需要采取一系列措施来控制沉积物中磷的排放。例如,加强水土保持、推广生态农业、控制工业排放和垃圾处理等。此外,通过人工湿地、生态浮床等技术手段也可以有效降低水体中的磷含量,促进水生态平衡。
总之,了解沉积物中磷的含量和分布对于环境保护和生态修复具有重要意义。通过采取一系列措施来控制沉积物中磷的排放可以有效降低水体富营养化的风险,促进生态平衡和可持续发展。
海洋沉积物中微塑料的迁移与转化
海洋沉积物中微塑料的迁移与转化
随着全球塑料生产和消费的不断增加,海洋沉积物中微塑料成为了一个严重的环境问题。微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒,包括颗粒状、纤维状和片状等形式。它们主要来自于塑料制品的分解、纤维素衣物的洗涤和化妆品的使用等。
海洋沉积物是指海洋底部的沉积物层,包括有机质、碎屑和岩石颗粒等。微塑料会通过降解、沉积和输运等方式进入海洋沉积物中,形成海洋沉积物中的塑料污染。然而,海洋沉积物中微塑料的迁移与转化过程还不完全清楚。
研究表明,微塑料在海洋沉积物中的迁移主要受到水流、波浪和生物活动等因素的影响。水流和波浪的作用会使微塑料从海水中沉积到海洋底部,尤其是海底的低能量环境中。生物活动也会促进微塑料的迁移,例如底栖生物通过对沉积物的鉴别和挖掘行为,使微塑料从表层沉积物迁移到更深的层次。此外,海洋沉积物中的微生物也可能参与微塑料的迁移和转化过程。
关于微塑料在海洋沉积物中的转化过程,目前的研究主要集中在降解和吸附等方面。微塑料在海洋沉积物中会受到光照、温度、盐度和微生物的影响,其中光照和微生物是最主要的因素。光照可以引起微塑料的光化学降解,而微生物则可以通过生物降解作用将微塑料分解为较小的碎片。此外,海洋沉积物中的有机质也可能与微塑料发生吸附作用,进一步影响微塑料的转化过程。 为了更好地理解海洋沉积物中微塑料的迁移与转化过程,需要进一步的研究。首先,需要通过野外调查和实验室模拟实验等方法,探索微塑料在不同海洋环境中的迁移规律。其次,需要研究微塑料与海洋沉积物中的生物、有机质和无机颗粒等的相互作用机制,以揭示微塑料转化的影响因素和途径。此外,为了更好地评估微塑料对海洋生态系统的影响,还需要研究微塑料的生物可利用性和生物积累效应等方面的内容。
综上所述,海洋沉积物中微塑料的迁移与转化是一个复杂的过程,受到多种因素的综合影响。深入研究这一问题,可以为减少海洋沉积物中的塑料污染提供科学依据,保护海洋生态环境的健康发展。
洞庭湖沉积物中持久性有机有毒物质的分布、评价与源解析
洞庭湖沉积物中持久性有机有毒物质的分布、评价与源解析
杨海君;张海涛;刘亚宾;许云海;黄钟霆
【摘 要】In order to reveal the distribution characteristics and the sources
of HCHs,DDTs and PAHs in sediments of Dongting lake,and assess their
ecological risk,this study investigated the contents of HCHs,DDTs and
PAHs in sediments (0~20cm) from 31sample sites of Dongting Lake
(Nanzui Town,Yuanjiang city) in Dec,2015.The results showed that the
∑HCHs and ∑PAHs content variation in South Dongting Lake was the
highest,and the highest content variation of ∑DDTs and ∑OCPs was in
West Dongting Lake.Based on the spatial distribution,the content of HCHs
in East Dongting Lake was the highest,the next was on the border between
East Dongting Lake and South Dongting Lake,and the other areas were
low.The contents of DDTs in other areas were relatively high except the
水环境中重金属的存在形态和迁移转化规律综述_王霞
・监测与分析・
水环境中重金属的存在形态和迁移转化规律综述
Discussionontheexistingformsandmigrationandtransformation
lawsofheavymetalsinthewaterenvironment
王 霞 仇启善(包头市环境监测站 包头,010430)
摘要 本文综述水环境中重金属的存在形态和污染特征以及迁移转化规律的研究概况。水体中重金属颗粒态的存在形态分为离子交换态、碳酸盐结合态、铁氧结合态、有机质和硫化物结合态和残渣态。重金属形态和生物效应有关。对重金属在水体中迁移和转化规律及其过程的动力学水质模型的建立进行了论述。关键词:重金属 存在形态 迁移转化 水质模型
Abstract Thepapersummurizedthestudysontheexistingformsandmigrationandtransformationlawofheavymetalsinthewaterenvironment,anddiscussedtheestablishmentofdynamicwaterqualitymodel.Keywords:heavymetal existingform migrationandtransformation waterqualitymodel
1 序言
重金属污染物在环境中的含量、分布、存
在形态、迁移转化、生物效应以及防治对策都引起人们关注。随着工农业的发展,大量污染
物(包括重金属)排入江、河、湖、海,使水体遭
受到不同程度的重金属污染。为控制和防治河
流污染,保护人类生存环境,国外早已开展了大量研究工作;我国从八十年代开始,普遍开
展了这方面的研究。本文主要对国内水环境中
重金属污染研究状况进行综述〔1〕〔2〕。
2 重金属在水环境中的存在形态
水体中重金属的存在形态直接影响它的
迁移转化规律〔2〕,因此,在研究其含量同时,除
研究价态变化外,还要研究其赋存形态。水体
嘉陵江重庆段雨季悬浮颗粒相PAHs的污染分布及来源解析
嘉陵江重庆段雨季悬浮颗粒相PAHs的污染分布及来源解析
多环芳烃;悬浮颗粒;污染;生态风险
嘉陵江是长江主要支流之一,自北向南纵贯四川盆地中部,于重庆市朝天门码头注入长江,嘉陵江重庆段位于三峡水库的上游,水体汇入三峡水库,因此嘉陵江重庆段的水质情况将对库区的水环境产生深远的影响。PAHs的主要来源为人为源,它可通过化石燃料燃烧和石油泄漏等途径产生。PAHs广泛的存在于大气、土壤、水体和沉积物等环境介质中,主要通过皮肤接触、呼吸作用及食物链进入人体,并对人体造成潜在的危害。各国学者对PAHs在水环境的分布规律、污染来源及生态风险等进行了大量研究,但是研究对象多集中在表层水体及沉积物,对悬浮颗粒相的研究比较少。
蔡文良,等:嘉陵江重庆段雨季悬浮颗粒相PAHs的污染分布及来源解析
由于PAHs具有疏水性、亲脂性和在水中溶解度很低的特点,因此存在于水环境中的PAHs极易吸附在悬浮的颗粒物上,并最终沉降到水底沉积物中。悬浮颗粒相是整个水体中比较活跃的因素,它可以对水体中的有机污染物进行吸附,使之得以富集,并通过沉降过程将其转移到沉积物中;同时,沉积物的再悬浮作用形成的悬浮颗粒物,能促进沉积物中的污染物向水相释放。悬浮颗粒对PAHs在水体的迁移转化过程起着很重要的媒介作用,因此,了解PAHs在嘉陵江重庆段悬浮颗粒相的分布规律,对于了解PAHs在嘉陵江重庆段水体的污染情况有重要的作用。
笔者针对嘉陵江重庆段雨季13个取样点悬浮颗粒相样品中16种PAHs进行研究,分析了PAHs的组成和分布特征,探讨了PAHs的输入途径与来源,并初步评价了PAHs的生态风险。 1材料与方法
1.1样品的采集与制备
2009年7—10月,在嘉陵江重庆段设置13个取样点(取样点位于河流中央,与两岸的距离5 m),如图1所示,在各取样点底部沉积物上方50 cm处用采水器采集水样50 L,置于预先用铬酸洗液及2次蒸馏水洗净的棕色玻璃瓶中,立即冰袋保护运回实验室,在冰箱中于4 ℃以下保存。水样通过0.45 μm 的GF/F whatman玻璃纤维滤膜(马弗炉中于450 ℃烘4 h至恒重)过滤,收集悬浮颗粒物,冷冻至近干,研磨均匀过200目筛以备分析。
多环芳烃的毒理学特征及其对人群暴露的危害
多环芳烃的毒理学特征及其对人群暴露的危害
摘 要持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,简称POPs)是指高毒、持久、生物蓄积性的对人类健康和环境具有严重危害的有机污染物质,其持久性、富集性及对包括人类在内的生物产生的“三致”(致癌、致畸、致异变)效应和环境激素效应,对全球环境和人体健康造成严重危害正日益显著。多环芳烃类化合物(PAHs)不但象其他POPs一样具有潜在的巨大危害性、持久性和普遍性,并且随着人口膨胀及工业化的进展,PAHs通过各种渠道进入环境的速度有增无减。因此PAHs已成为POPs研究领域的一个新热点,越来越受到各国科学家的重视。本文综述了多环芳烃的毒理学特征,简要分析了目前国内的多环芳烃的污染状况及对多环芳烃对人群暴露的危害风险进行评价。
关键词多环芳烃;毒理学;人群暴露
多环芳烃(PAHs)是一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物,主要来源于化石燃料的不完全燃烧。美国环保署公布的16种优先控制PAHs中,不少化合物对人体和生物体具有“致癌、致畸和致基因突变”作用。近期执行的由联合国环境规划署(UNEP)和全球环境基金(GEF)共同组织的持久性污染物(PTS)区域评价计划,在包括我国在内的中亚和东北亚国家(第VII工作区,共11个国家和地区)筛选出的持久性污染物中,PAHs位列第四,在优先级上仅次于二恶英/呋喃类和多氯联苯(PCBs)[1]。PAHs成为地球化学和环境毒理领域的研究热点主要有以下几个原因:①PAHs的来源较多,主要有热解成因、石油和成岩成因;②化石燃料燃烧过程中产生的PAHs同时还伴随着炭黑,石油源的PAHs是包含无数芳烃和脂肪烃类的混合物,这些不同进而影响它们的持久性和生物有效性;③与其它环境中POPs相比,PAHs的构型非常多;而且其它许多有害物质可通过禁用和控制排放来达到削减的目的,而PAHs由于成因非常广泛很难控制。
7、天然环境中多环芳烃的迁移转化及其对生态环境的影响
第17卷第2期海洋环境科学Vol.17,No.2
1998年5月MARINEENVIRONMENTALSCIENCEMay,1998
天然环境中多环芳烃的迁移转化
及其对生态环境的影响
赵云英马永安
(国家海洋环境监测中心,大连,116023)
摘要多环芳烃(PAH)化合物是一类广泛存在于天然环境中的化学污染物,对生态环境造成了一定程度的影响。本文概述了天然环境中多环芳烃的来源、分布和迁移转化规律。从PAH的吸附、挥发、光解和生物转化作用以及对水生动植物的毒性机理,探讨了PAH在天然环境中的化学行为和对生态环境的影响。关键词多环芳烃迁移转化生态影响
PAH是一类广泛分布于天然环境中的化学污染物,其主要来源于人类活动和能源利用过
程,如石油、煤、木材等的燃烧过程、石油及石油化工产品生产过程、海上石油开发及石油运输
中的溢漏等都是环境中PAH的主要来源。此外,森林火灾、火山活动、植物和生物的内源性合
成等自然过程亦构成了环境中PAH的天然本质。由于PAH中某些成分对人体和生物具有较强的致癌和致突变作用,严重影响人类健康和生态环境,已引起环境科学家的极大重视。
1天然环境中PAH的来源与分布
1.1PAH的来源
目前已鉴别的存在于环境中的PAH有数十种,但只有几种是工业生产和使用的,这些
PAH包括萘、苊、芴、菲等结构简单的化合物。萘在化学药品生产中通常做为溶剂、润滑剂和染料,并广泛用于蛀虫防护剂、杀菌剂,以及用来作为合成苯二甲酐的化工原料。苊通常作为
中间体用于染料、塑料和农药的合成。在工业生产中几乎很少使用4环或5环的PAH,如艹屈、艹北、芘、苯并芘、二苯并蒽等。因此,化工产品的生产和使用是环境中3环以下PAH的主要来源。表面水中PAH的来源主要包括城市生活污水、工业废弃物、大气沉降、表面径流,以及土
壤浸析等。生活污水和城市径流往往比工业废弃物含有更高的PAH残留物,这主要是路面上
残留的汽车燃烧产物含有高浓度的PAH,被雨水冲刷后带入水体中所致。原油含有高浓度的
