论文部分内容阅读
多环芳烃(PAHs)在人类生存的地球环境的历史中无处不在,尤其是随着经济的快速发展,工业造成的大气、水体、土壤的污染以及长期以来人类对煤炭、石油的开采,汽车废气排放等因素,使得多环芳烃(PAHs)在环境研究中成为人们瞩目的焦点之一。近年来工农业的生产、生活污水的排放已经造成城市河流的污染,国内外许多研究学者已经关注城市河流中的多环芳烃(PAHs)污染。黄浦江是上海市的地标河流,水文条件上受潮汐、径流双重影响,气候上受降雨量,蒸发量、气温等影响,人文条件上受人类日常生活、工、农业生产活动等影响,是一个复杂交互的河流系统。本文选择黄浦江干流断面和饮水源区的支流断面,在枯水期和丰水期分别采集黄浦江的表层沉积物,并于丰水期采集黄浦江干流断面的河流水样,对所采集的样品进行PAHs实验分析。利用GC/MS分析技术,研究沉积物中PAHs的时空分布规律,并结合沉积物的物理化学性质,通过研究PAHs与理化性质之间的相关性,探究影响PAHs分布的主要的环境控制因子；分析了丰水期黄浦江上覆水中悬浮颗粒态与溶解态的PAHs赋存特征；提出可以利用SCS-CN方法来简单的估算PAHs非点源污染负荷；采用比值特征法、PMF模型和非负约束因子分析法对PAHs进行来源辨析,并对沉积物中的PAHs进行了简单的生态风险评价,以期为河流水环境管理提供科学依据。枯水期黄浦江干流、饮水源区支流表层沉积物中PAHs浓度范围分别为1.684μgg-1-17.064μg·g-1、0.723μg·g-1-38.541μg·g-1均值分别为5.914μg·g-1、8.718μg·g1。丰水期黄浦江干流、饮水源区支流表层沉积物中PAHs浓度范围分别为0.253μg·g-1-1.025μg·g-1、0.144μg·g-1-6.357μg·g-1;均值分别为0.596μg·g-1、1.262μg·g-1。枯水期各环PAHs分布总趋势为4环3环5环>6环2环(分别占Σ16PAHs的44.33%、22.69%、18.35%、13.33%、1.85%)；枯水期单体PAH中F1A的含量最高,为14.63%,PhA的含量其次,为14.55%,AcNy的组分含量最低,为0.51%。丰水期各环PAHs分布总趋势为4环3环5环>6环2环(分别占Σ16PAHs的43.3%、27.5%、17.0%、10.2%、2.01%)；丰水期单体PAH中PhA的含量最高,为16.54%,FlA的含量其次,为16.03%,AcNy的组分含量最低,为0.54%。PhA(菲)组分含量16.54%。丰水期上覆水中的悬浮颗粒物悬浮颗粒物的PAHs浓度范围为0.482-1.730μg·g-1,平均值在5.830μg·g-1；悬浮颗粒物中的PAHs主要以3、4、6环为主,占总PAHs含量的61.86%～95.85%。上覆水溶解态中的PAHs总量为0.033μg·g-1-0.177μg·g-1,平均值在0.092μg·g-1；溶解态中的PAHs主要以3环PAHs所占比例最多,为51.72%。用SCS-CN方法估算了丰水期PAHs的非点源污染的平均负荷量为0.25kg/km2。以中心城区的非点源污染负荷最多,为0.59kg/km2;奉贤区负荷量最少,为0.07kg/km2。用特征比值法对黄浦江以及饮水源区支流的表层沉积物中PAHs进行源解析表明,枯水期和丰水期沉积物中多数样点PAHs以燃烧源为主,少数样点表现为混合源,石油源的样点最少。结合PMF模型进行源解析表明,枯水期和丰水期表层沉积物中PAHs的来源是交通源>燃煤和生物质燃烧源>炼焦源。用FA-NNC进行解析表明,枯水期来源是交通源>炼焦源>燃煤和生物质燃烧源,而丰水期的来源是交通源>燃煤和生物质燃烧源>炼焦源。吴淞口沉积物剖面的总PAHs浓度范围是1.024-3.110μg·g-1,平均浓度是2.147μg·g-1；剖面各深度均表现为4环>3环>5环>6环>2环。奉贤农田剖面中总PAHs的浓度范围是0.276-1.519μg·g-1,平均浓度是0.675μg·g-1；剖面各深度的环数特征有所差异,表现为3环比高环更易往下迁移。居民区剖面总PAHs的浓度范围2.569-17.172μg·g-1,平均浓度是8.136μg·g-1；表现为2环比其他环更易往下迁移。河岸带剖面总PAHs的浓度范围是0.131-0.999μg·g-1,平均浓度是0.385μg·g-1；表现为3环更易向下迁移。对沉积物中PAHs进行生态风险评价表明,枯水期黄浦江干流与饮水源区超标倍数的样点多于丰水期；16种PAHs的TTEC、7种致癌性PAHs的TTEC、强致癌性BaP的TEC浓度值表现特征为枯水期明显高于丰水期,饮水源区的支流要高于黄浦江干流。