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南四湖沉积物中持久性有机污染物的研究

史双昕

  多环芳烃、多氯联苯、二恶英等有机物是一类对环境和人有极大危害的物质,属于环境荷尔蒙物质,亦称环境激素、环境内分泌干扰物。这些环境有机物是由于人类活动而释放到环境中的有害化学物质,它在生物体内发挥着类似生物体内自然荷尔蒙的作用,能够扰乱内分泌系统,使生体的生殖机能失常。当环境荷尔蒙进生物体后,同样能与体内受体结合,破坏体内正常荷尔蒙与受体的结合,在体内发出错误信号,影响生物体的正常代谢、内分泌和生殖机能。多环芳烃、多氯联苯、二恶英同时也是持久性有机污染物,具有生物积累效应、能抵抗生物降解、具有明显的“三致”作用,它们可在环境中从源区进行远距离搬运并对人类健康及环境产生危害。这几种环境有机物已成为发达国家科研单位和政府部门研究的重要课题和议题。我国在二恶英的研究起步较晚,主要受限于分析测试能力的不足。本研究利用气相色谱-质谱方法对南四湖13个站位的表层沉积物样品中16种多环芳烃(PAHs)、12种多氯联苯(PCBs)(13个站位的表层沉积物、5个站位的沉积物岩心)以及用高分辨率气相色谱-高分辨率质谱方法对24种多氯代二苯并二恶英/呋喃(PCDD/Fs)和12中共平面多氯联苯(2个站位的表层沉积物)进行了分析测定,并对结果进行了探讨。讨论了其分布特征、毒性当量浓度以及来源。在诸采样点均检出PAHs,表层沉积物总PAHs含量范围为221.9ng/g dw~2554ng/g dw。PAHs总量在表层沉积物中总趋势是南部高于北部,高楼站位处最大,昭阳湖站位最低。造成这种南-北差异分布格局的原因有(1)绝大部分污染源集中在南四湖南部的微山湖处;(2)南四湖地区北高南低,入湖河流携带大量的泥沙,并集中淤积在微山湖处,南部的污染物很难向北部扩散;(3)微山湖处污泥富含有机物,其沉积物粒度及有机质含量对PAHs含量分布有一定的影响。柱状样的分析测试结果表明,南四湖多环芳烃污染主要还是由于最近一些年来造成的。P/A、PL/PY比值、多环芳烃环数以及烷基化PAHs表明南四湖沉积物中PAHs几乎全部由人类活动产生,来源为煤炭燃烧、木材燃烧、石油类高温裂解及油类污染。与国内外关于沉积物的同类研究结果相比,判定为中上等污染水平。利用表层沉积物及沉积物岩心研究了12种PCBs的分布特征及历史演变趋势。在所有样品中均检出了PCBs化合物。结果表明:(1)PCBs总量韵分布特征是南部高于北部,以微山湖处最大,独山湖站位含量最低。总PCBs含量范围从24.1ng/g dw到83.1ng/g dw。总PCBs含量落在国内外海洋近岸表层沉积物含量范围的中高值区。表明污染来源有城市污水排放及大气来源两种,而不属于工业污染类型;(2)多氯联苯主要以低氯取代PCBs为主,大部分高氯取代PCBs的含量低于检出限;(3)柱状样中PCBs的含量总的垂直变化趋势是近些年到现在逐渐增加。(4)平水期和丰水期的PCBs总含量水平说明,丰水期的PCBS总含量与平水期大体相当。用高分辨率气相色谱一高分辨率质谱方法(HRGC一HRMS)对表层沉积物(2个)中的多氯代二苯并二恶英肤喃(P CDn/Fs)及共平面PCBs进行了探讨.两个站位沉积物中总PcDD/Fs含量范围为106.7一147.0n叭g。总含2,3,7,8-取代位PCnn田s含量范围为i3.6n吵g(南阳湖)一27.4n乡飞g(微山湖)。两湖含2,3,7,8一取代位PcDn田s异构体对总毒性当量浓度的贡献基本相同,即低氛代异构体为主要组分。表层沉积物中总co一PCBs含量值南阳湖为54.4p吮dw,徽山湖为41.43p吮dw。南四湖沉积物中的PcDD/Fs对总犯Q(PcDn瓜‘TEQ+PC压TEQ)的贡献分别为93.0%一68.8%。PCDDs理CDPs比值和OCDD%艺百分比表明该地区PCDD/Fs的主要来源为大气沉降。……   
[关键词]:沉积物;南四湖;多环芳烃;多氯联苯;多氯代二苯并二恶英/呋喃;共平面多氯联苯;GC-MS分析;沉积通量;毒性当量
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:青岛大学2004年