粤东沿海及舟山群岛多环芳烃污染调查研究

摘要

本文对沉积物中16种优先监控的PAHs建立了分析检测方法,并首次对该粤东柘林湾、汕头港和舟山群岛表层沉积物中16种优先监控的PAHs的含量、组成、分布特征和来源进行调查与分析,并对PAHs的污染水平及生态危害进行评价,这对客观评价研究区域的环境污染现状和水生生物的风险以及污染防治对策的制定均具有重要的意义。
　　建立了用超声波萃取-高效液相色谱法同时检测海洋沉积物中16种优先监控的多环芳烃(PAHs)的方法。本方法采用丙酮作为萃取溶剂,在超声波作用下萃取出泥样中的PAHs,萃取液经浓缩后直接进行高效液相色谱分析。经对色谱条件和萃取条件进行优化后,各PAH组分的线性范围为1-500 ng之间,相关系数0.9921-0.999,检出限0.1-4.6 ng,达到海洋沉积物PAHs的检测要求。运用本法对粤东大规模增养殖区柘林湾表层沉积物PAHs进行检测,各PAH组分加标回收率为69.2-108％,总平均达89.2%,相对标准偏差为0.5-10.3%。本方法只需要萃取、浓缩和定容三个步骤,具有简便、迅速、高效、分析成本低的特点。
　　在柘林湾设置8个采样站点,采样时间为2004年8月。调查研究结果表明:检测出来的PAHs总量为146-929 ng/g,平均477ng/g,能检出的PAHs主要是低分子量(2-3环)组分,其中所有站位的优势组分均为二氢苊。LMW/HMW和荧蒽/芘分析结果显示,柘林湾PAHs主要来源于小型渔船的燃油泄漏,而二氢苊等个别组分的浓度已经高于生物影响范围低值(Effects Range-Low,ER-L)和各别站位则存在对生物具严重毒副作用的高分子量PAHs均对海区生物和人类消费者具潜在的负面影响,因此,有必要减少渔船燃油污染和加强海产品的质量检控。
　　在汕头港设置了10个采样站点,分两次采样,采样时间为2005年1月和2005年8月。调查研究结果表明:2005年1月份沉积物中,检测出来的PAHs的菲含量都超过了生物影响范围低值(Effects Range-Low,ER-L),而且S1、S2、S4、S8和S9站点的二氢苊以及所有站点的“芴+苊”含量超过了生物影响范围中值(Effects Range-Median,ER-M)。2005年8月份沉积物中,检测出来的PAHs的总量为1664-8960ng/g,平均5232ng/g,主要成分是低分子量 PAHs;根据 LMW/HMW和荧蒽/芘的分析结果,从榕江输入的热解 PAHs是汕头港丰水期 PAHs的主要来源;所有站点的萘和菲含量以及大部分站点的荧蒽含量都超过了生物影响范围低值(Effects Range-Low,ER-L),大部分站点的二氢苊含量都超过了生物影响范围中值(Effects Range-Median,ER-M),许多站点检出了没有最低安全阈值的苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽及茚并(1,2,3-c,d)芘。两个航次的调查结果表明,汕头港及牛田洋内的PAHs污染已经达到能够危害港内生物的水平,并能够对人类产生潜在的危害,因此,有必要对城市工业废水和生活污水的排放以及港口码头和船舶的排污进行控制,并加强对牛田洋海产养殖区及港内海产品的质量检控。
　　在舟山群岛8个岛屿的潮间带上共设置了37个站点,采样时间为2005年7月。调查研究结果表明:在舟山群岛调查诸岛的沉积物中,各个岛检查的PAHs数量在11-16种之间,位于衢山港客运码头的S20沉积物检出了16种PAHs,就整体而言,低分子量PAHs占优势,“芴+苊”、荧蒽和菲是优势成分,所有站点的PAHs含量在之126(秀山岛红岩村大堤)-9751(衢山岛客运码头)ng/g之间,各个岛调查站点平均 PAHs含量在1056(秀山岛)-5351ng/g(衢山岛)之间。PAHs总量及数量在调查海区的分布特征跟港口码头、船舶排污、造船厂及人口密集区紧密相关。根据LMW/HMW和荧蒽/芘的分析结果,舟山群岛调查区域PAHs的主要来源是成岩化和热解相互叠加共同作用的结果,其中成岩化PAHs主要来自港口码头、船舶及造船厂的油污排放,而热解PAHs主要来自还有大气中吸附着热解来源的PAHs的悬浮颗粒及气溶胶的干湿沉降,以及来自长江口各水系的陆源热解 PAHs。在所调查的舟山群岛诸岛中,除了衢山岛和大、小长涂岛表层沉积物中的PAHs总量处于中等水平,其余各岛表层沉积物中的PAHs总量仍处于较低水平,但是,二氢苊、菲和“芴+苊”在大部分站点沉积物中的含量都超过了生物影响范围低值(Effects Range-Low,ER-L),衢山岛有S18、S19和S20共3个站点沉积物中“芴+苊”的含量超过了生物影响范围中值( Effects Range-Median,ER-M),而苯并(b)荧蒽、“苯并(ghi)芘+二苯并(a,h)蒽”、苯并(a)芘和苯并(k)荧蒽这几种没有最低安全阈值的高分子量PAHs组分在一些站点都检测出来,说明舟山群岛海域潮间带沉积物中的PAHs污染已经达到能够危害水生生物的水平,并能够对人类产生潜在的危害。因此,有必要针对舟山群岛PAHs污染的主要来源,对港口码头、修船厂及船舶的油污排污进行控制,并加强海产品的质量检控。

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第一章 前言

1.1多环芳烃简介

1.2多环芳烃对海洋环境的影响

1.3 国内外研究动态

1.4 多环芳烃来源的鉴定方法

1.5 多环芳烃污染生态风险的评价方法

1.6 研究内容

第二章 材料与方法

2. 1 仪器

2.2 试剂

2.3采样时间及站点分布

2.4样品的采集与保存

2.5样品的分析方法

2.6质量保证和质量控制（QA/QC）

第三章 超声波萃取－高效液相色谱法在海洋沉积物多环芳烃分析中的运用

3.1 引言

3.2材料与方法

3.3 结果与讨论

第四章 柘林湾多环芳烃多环芳烃的含量、组成、来源及生态风险评价

4.1引言

4.2材料与方法

4.3结果与讨论

4.4结论

第五章 汕头港表层沉积物中多环芳烃的含量、组成、来源及生态风险评价

5.1引言

5.2材料与方法

5.3结果与讨论

5.4结论

第六章 舟山群岛潮间带表层沉积物中多环芳烃的含量、组成、分布、来源及污染评价

6.1引言

6.2材料与方法

6.3结果与讨论

6.4结论

第七章 结论

参考文献

在学期间科研情况

致谢