论文部分内容阅读
河口是污染物从陆源向海洋输运的关键环节,为了更好的探讨污染物特别是有机有毒污染物在河口环境中的污染行为与迁移转化规律,本研究选取了珠江虎门河口作为研究区域,以多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)以及烷基化PAHs(Alkyl PAHs)作为研究对象,分别在一年(2011年)中逐月对珠江虎门河口固定点(113.60E,22.80N)进行样品采集,分别采集不同深度的5层海水和表层沉积物样品。每层水样分别收集其中不同粒径的悬浮颗粒物。建立的准确、灵敏的分析方法,并且应用于测定海水中自由溶解态、不同粒径悬浮颗粒物以及表层沉积物中的PAHs以及Alkyl PAHs。结果表明: (1)虎门河口海水中自由溶解态的∑77 PAHs(包括33种PAHs母体以及44种Alkyl PAHs)的总浓度在2011年1月至2011年12月之间的平均值为276.58 ngL-1,并且∑77 PAHs在1、2月份(枯水季)时候的浓度最低,而在8月份(丰水季)的时候浓度最高,并且8月份在潮水落停的时候∑77 PAHs浓度显著高于涨停,表明PAHs的来源以陆源输入为主。其中Alkyl PAHs占∑77 PAHs的57.96%,表明Alkyl PAHs的环境风险应引起更多的重视。 不同粒径的悬浮颗粒物中的∑77 PAHs的浓度在各月份之间的平均值分别为449.07(70.48-2187.33,GF/D,>μm)ng L-1以及165.34(18.66-725.13,GF/F,0.70-3μm)ng L-1。水相中PAHs的总浓度包括了自由溶解态以及悬浮颗粒物两部分,虎门河口12个月水相中∑77 PAHs的平均浓度达到890.98 ng L-1,并且自由溶解态的∑77 PAHs占水相中总浓度的31.0%,而悬浮颗粒物占总浓度的69.0%,说明虎门河口水相中的悬浮颗粒物是PAHs在输运过程中的主要载体,特别是粒径较大的悬浮颗粒物(>0.3μm)。将虎门河口海水中PAHs的总浓度与其他河流及河口做比较,发现其污染程度也相对比较严重。 (2)自由溶解态∑77 PAHs在0.8 h水层中的平均含量最高(26.02%),特别是在8月份低平潮中,其含量占总量的54.57%。在其余各水层中的平均含量分别是18.85%(Surface)、18.28%(0.2 h)、17.35%(0.6 h)以及19.83%(Bottom)。 与水中自由溶解态结果相似,5个不同水层中的GF/D悬浮颗粒物,0.8 h的∑77 PAHs浓度最高,平均占总含量的25.68%。其他水层的平均占有率则为22.93%(Bottom)>20.39%(0.6 h)>16.11%(0.2 h)>14.89%(Surface)。与之相反,在GF/F悬浮颗粒物而言,∑77 PAHs在底层(Bottom)的平均浓度最高,占总含量的25.49%,其余水层的平均占有率为24.06%(0.8 h)>19.34%(0.2 h)>17.49%(Surface)>13.61%(0.6 h)。 (3)虎门河口各环境介质中PAHs的污染来源主要为原油污染,特别是表层沉积物以及GF/F悬浮颗粒物,只有少数几个水中自由溶解态以及GF/D悬浮颗粒物的PAHs样品中是混合来源或者是燃料燃烧来源。大气沉降是海水中PAHs的一种重要来源,而对于沉积物以及悬浮颗粒物却贡献不大,同时表明PAHs在环境介质的迁移过程中光降解的影响并不显著。而且,几乎所有的样品均能监测出Perylene,其中海水中Perylene的浓度范围为,高浓度的Perylene表明了强烈的成岩作用。 (4)将各PAHs母体以及Alkyl PAHs的log Koc与其log Koc做相关性分析,发现低环PAHs比较稳定,易于从经验模型(回归方程)中预测得到,而高环的PAHs则由于在水中的浓度比预计的要高,推测可能是由于对于海水样品中自由溶解态的PAHs母体、Alkyl PAHs的测定偏差所造成的,使用GF/F过滤后的海水,其中任然包含了一些粒径小于0.7μm的细颗粒物以及溶解态有机质(DOM),这使得测定的浓度偏大,造成log Koc数值变小,因此导致了经验模型的斜率小于1。沉积物中的斜率为0.4372,悬浮颗粒物中的斜率则为0.8132, (5)虎门河口海水中16种EPA优先监控的PAHs中,ANY、DBA的生态风险较低,暂时不需要采取新的风险降低措施;而BaA、CHR、BbF、BKF、IPY、生态风险中等偏高,需要考虑采取一定的风险降低措施;BaP生态风险较高,并且具有致癌性,需要采取更为严格的控制措施。