珠江八大入海口水体中烃类和甾醇:潜在指示区域污染状况与全球贡献

来源 :中国科学院广州地球化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lll2518
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着中国社会经济的突飞猛进,环境日渐恶化,受到了全球广泛的关注。珠江三角洲(简称珠三角)地区是改革开放以来中国社会经济发展的代表地区,然而环境状况也成了人们关注的焦点。再加上珠三角地区是典型的亚热带季风气候,水资源丰富、河网发达,邻近南中国海,排放出来的污染物很容易通过河流作用输送到海洋中。造成沿海海洋环境的恶化,不仅影响沿海地区养殖业的养殖环境,而且可以通过水动力学作用进入全球海洋中。全面认识河流作用下污染物的环境状况和入海通量是认识区域性污染状况和区域污染对全球海洋污染所做贡献的基础。然而对于有机污染物通过珠江八大入海口的入海通量的研究至今尚未展开。   本论文通过对珠江八大入海口水体一月一次、持续一年的采样,分析了水体中正构烷烃(n-alkanes)、多环芳烃(PAHs)和甾醇(steroids)的浓度分布、时空变化以及污染特征,根据水文参数估算了这三类污染物通过珠江八大入海口的入海通量,并估算了对全球海洋的贡献。并以PAHs为例,估算了珠江入海口和南中国海大陆架地区PAHs的收支通量。通过大量的数据收集,估算了中国四种环境介质(大气、土壤、水体和沉积物)中14种PAHs的储量,并根据逸度模型估算了陆生系统中各地球化学过程的通量。   珠江八大入海口水体中溶解态的20种n-alkanes(nC15到nC34,记为∑(C15-Ca4)平均浓度是0.64μg/L(0.06~2.97μg/L),颗粒物中∑(C15-C34)的平均浓度为19.8μg/g(1.00~98.8μg/g),总的水体中浓度(水体加上颗粒物)为1.47μg/L(0.18~16.2μg/L)。与其它水体中n-alkanes浓度相比较,八大入海口水体中的n-alkane处于中等水平。通过双因子方差分析发现n-alkane的浓度时空差异性不显著。n-alkane同系物的分布特征和各种来源判断指标表明珠江八大入海口水体中的正构烷烃主要来源于石油化石类产物,大约只有20%左右来源于自然环境中的高等植物。而且水体中的n-alkane的浓度与有机碳含量、颗粒物浓度以及径流量没有相关关系,反映了该地区n-alkanes来源的面源污染特征。每年通过这八个入海口输送到南中国海的∑(C15-C34)年通量为361吨。入海通量与径流量成线性相关,说明河流的径流量是河流输送n-alkanes的关键因素。其中约280吨n-alkanes来自化石燃料(相当于8800吨石油烃),对全球海洋的贡献占0.2%。   珠江八大入海口水体中27种多环芳烃(记为∑27PAHs)在水相中的平均浓度为161 ng/L(1.8~497 ng/L),颗粒物中∑27PAHs的浓度为1403μg/kg(196~4440μg/kg),总浓度为218 ng/L(55.5到522 ng/L);与世界其它水体中PAHs的浓度相比较处于中等偏上的位置;八大入海口水体中PAHs浓度没有时空差异性。但是颗粒物中∑27PAHs浓度与广州市降雨量呈一致的变化趋势,说明降雨是珠三角传输颗粒物态PAHs进入水体的一个重要因素;然而水体中PAHs的浓度与有机碳、颗粒物浓度以及径流量没有相关关系,说明PAHs进入水体的多种途径,而且具有面源特征;诊断比值表明PAHs主要来源于化石燃料的燃烧∑27PAHs的年通量为60.2吨,而且入海通量与河流径流量呈线性相关,说明河流径流量是控制PAHs入海通量的重要因素;根据质量平衡原理估算了∑15PAHs(16种优先控制PAHs除去萘)在珠江口及其南中国海北部大陆架的输入主要是通过河流输入(占87%),而这些PAHs主要是沉积到底部沉积物和输送到外海:珠江河流输送的PAHs约占全球海洋中.PAHs的0.4%,这与有机碳和n-alkanes对全球海洋的贡献相似;并假设一个流域排放的PAHs总量与该河流的河流通量呈正比例关系,估算了中国五条流向境外的河流(长江、黄河、珠江、黑龙江和雅鲁藏布江)的年通量分别为232、70.5、33.9、30.2和0.4吨。   珠江八大入海口水体中八种甾醇(定义为∑steroids)在水相中的浓度为164ng/L(16.7~1343 ng/L),颗粒物中∑steroids的浓度为31.0μg/g(0.44~240μg/g);绝大部分steroids存在颗粒物中;豆甾醇(STIG)在丰水期(390±329 ng/L)要明显地高于枯水期(256±156 ng/L);相反,∑steroids、粪甾醇(cOP)和胆固醇(CHOE)的浓度在空间上存在差异(东四门高于西四门),这主要与珠三角地区的发展、气候特征和不同甾醇的来源有关;将COP浓度与全球其它水体中COP相比,珠江入海口中COP浓度处于中等水平;同样∑steroids和COP浓度与有机碳、颗粒物浓度以及河流径流量没有相关关系,反映了珠三角地区面源特征;根据不同的诊断方法可以看出珠江入海口水体已经明显受到生活污水的影响;珠江∑steroids的年入海通量为357吨,与河流径流量呈线性相关;颗粒物中COP的浓度高于珠江入海口和南海沉积物中的浓度,因此珠江三角洲仍然是珠江入海口和南海COP的主要源头;同时估算了珠三角地区生活污水中COP的浓度在47.4μ/L,人均每天排放的COP为8.3 mg。   中国四种主要介质(大气、土壤、水体和沉积物)中∑14PAHs总储量为320000吨,其中土壤占最大的比重(60%),而大气中只储存了少于总量的0.5%。逸度多介质扩散模型模拟结果显示,PAHs在中国陆生环境中主要经大气中的降解(65000 ton/yr)、干湿沉降到土壤表面(42000 ton/yr)、水体颗粒物沉降到底部沉积物中(52000 ton/yr)和地表径流(26000 ton/yr)四种传输途径迁移转化,通过比较每种介质输入与输出年通量,可以看出土壤和沉积物是PAHs重要的汇,而大气和水体对于PAHs的迁移转化更为重要,并估算出中国每年从所有来源排放出来的∑14PAHs量为140000 tons/yr。
其他文献
我国的西北干旱区内陆河流域,长期处于干旱缺水的特殊自然环境下,形成了具有干旱区特色的“土地利用/覆被”格局。近几十年来,社会经济发展和绿洲规模扩大,导致干旱区土地利用/覆
在工业流化床反应器的设计过程中,由于存在较为严重的“放大效应”,致使小型实验装置的运行结果不能直接用于指导大型工业实验。若采用放大的中间实验则又会耗费大量的人力、物力和财力。同时,由于受到流化床检测技术与手段的限制,无法清楚地了解流化床内部物料的流化状态。因此,为获得大颗粒流化床放大的理论依据以及工业大颗粒流化床内部的动力学信息,作者开展了大颗粒流化床床层动力学相似性研究。 本研究以相似原理
  目前可利用的热防护系统表面材料包括刚性陶瓷瓦、柔性陶瓷毡和金属面板。与刚性陶瓷瓦和柔性陶瓷毡相比,金属面板具有变形容限大和防水等优点。本研究利用电子束物理气相
随着信息技术的普及,大数据已经成为企业管理的一项利器,人力资源管理作为企业管理中至关重要的一环,对企业长远发展具有重大影响.将大数据融入企业人力资源管理将成为大势所
实践证明,在医院中应用团队的力量可以提高医疗和护理质量、改善患者就医满意度、降低医务人员短缺以及解决医疗专家超负荷工作等问题,从而达到降低职工的工作量、提高工作满
传统二维电催化技术的效率受限于其传质速率,三维电极的引入有效的解决了这一难题。三维电极材料是三维电催化技术的关键,对三维电催化技术的效率和稳定性起决定作用。近年来,催
本文在研究了W-Cu粉末致密化基础上,提出了W-Cu复合材料的制备新工艺。采用机械球磨技术制备具有一定烧结活性的W-Cu复合粉,经初步的液相活化烧结(加入0.3﹪活化剂Ni)后,在一
本文通过分析当前土地信息在土地管理过程中的重要作用,论述了土地信息管理在实际工作中的应用,并进一步分析了土地信息管理数据库和土地信息管理系统建设的基本原理、目标、
实施专业化管理的指导思想是:以《关于加快推进多元经营现代服务业发展的实施意见》和《多元经营产业结构调整转型的思考与对策》精神为指导,以集约化经营、精细化管理为理念
多环芳烃(Polycyclicaromatichydrocarbons,简称PAHs)在土壤中的迁移转化是影响其在整个环境中循环及最终归宿的重要因子。本文以菲、蒽和芘三种代表性PAHs污染物作为研究对象