淮河上游多環(huán)芳烴的分布特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià).pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)是環(huán)境中普遍存在的一類(lèi)有毒污染物，主要來(lái)源于各種不完全燃燒過(guò)程（化石燃料、生物質(zhì)、煉焦等），具有持久性、長(zhǎng)距離遷移性、毒性、致癌性、誘變性和生物累積性，從而對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)的健康產(chǎn)生一定的危害。淮河是我國(guó)七大河之一，是我國(guó)重要的水域，也是信陽(yáng)飲用水源地。之前的研究主要集中在對(duì)淮河水體中PAHs的分布和來(lái)源的研究且主要是在淮河中下游，而對(duì)PAHs的季節(jié)性分布特征、污染歷史與變化趨勢(shì)研究較少。為此，本研究在枯水期（2

2、013年12月）、平水期(2014年4月)和豐水期(2014年8月)對(duì)淮河上游（干流、支流和水庫(kù)）進(jìn)行了樣品的采集，系統(tǒng)地分析了淮河上游水體（水相、懸浮相和表層沉積物）中PAHs在不同采樣期的濃度分布、組成特征和來(lái)源，研究了PAHs與沉積物中有機(jī)碳、黑炭之間的相關(guān)性，并運(yùn)用概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法評(píng)價(jià)了PAHs對(duì)水體生物的聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。該研究彌補(bǔ)了對(duì)淮河上游水體中PAHs季節(jié)分布研究的不足，為淮河水體的污染控制、PAHs數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和生態(tài)修復(fù)提供

3、了重要的技術(shù)資料。同時(shí)根據(jù)柱芯沉積物的記錄作用，利用同位素定年方法，第一次高分辨地研究了淮河上游PAHs的污染歷史及變化趨勢(shì)。研究結(jié)果表明:
　　淮河上游水相PA Hs的總濃度范圍是79.94～421.07ng/L，平均值為140.37 ng/L，3環(huán)PAHs所占比重較大;懸浮物中PAHs總濃度范圍是268.12～2816.90ng/g，平均值是986.13 ng/g，2環(huán)PAHs所占比重較大。與國(guó)內(nèi)外其他河流相比，淮河上游水和懸

4、浮物中PAH s的污染屬于中等偏低。季節(jié)變化表現(xiàn)為水相中PA H s的含量是枯水期＞平水期＞豐水期，且均以3環(huán)PAHs為主;懸浮物中PAH s的含量是枯水期＞豐水期＞平水期，三個(gè)采樣期都是2環(huán)PAHs所占比重最大，異構(gòu)體比值蒽/（蒽+菲）、熒蒽/（熒蒽+芘）表明水和懸浮物中PAHs在三個(gè)采樣期均來(lái)自于石油和木材、煤燃燒的混合源。
　　淮河上游表層沉積物中PAHs的濃度范圍是3.96～379.27ng/g，平均值是65.29 ng/

5、g，主要是以4環(huán)PAHs為主，與國(guó)內(nèi)外河流相比，本研究處于較低水平。季節(jié)變化表明表層沉積物中PAHs的含量是平水期＞豐水期＞枯水期，枯水期和平水期主要是4環(huán)PAH s，而在豐水期則以3環(huán)PA Hs為主。因子分析/多元線性回歸法(PCA/MLR)顯示:表層沉積物中PAHs的來(lái)源在三個(gè)采樣期均是以化石燃料的燃燒為主，貢獻(xiàn)率分別是60.33％（枯）、57.92％（平）和69.71％（豐）。PAHs濃度和TOC、BC的相關(guān)性研究表明:在枯水期和

6、豐水期，PAHs濃度和TOC、BC之間沒(méi)有顯著相關(guān)性，而在平水期，PAHs濃度和TOC、BC之間有顯著性相關(guān)。
　　根據(jù)柱芯沉積物的記錄作用，采用同位素（210Pb和137Cs）定年方法，第一次高分辨地分析了淮河上游PAHs的污染歷史與變化趨勢(shì)。結(jié)果顯示:從1912～2014年，柱芯沉積物的濃度變化范圍是2.31～21.86ng/g，平均沉積速率是0.58 cm/年。柱芯沉積物中PAHs濃度的垂直變化與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展相一致，并在上

7、世紀(jì)70年代末，濃度呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。組成特征表明低環(huán)PAHs不斷減少而高環(huán)PAHs不斷增加，反映了淮河地區(qū)經(jīng)濟(jì)從農(nóng)業(yè)向工業(yè)轉(zhuǎn)變的過(guò)程。相關(guān)性分析顯示TOC和BC的含量對(duì)PAHs的濃度有一定的影響。PCA/MLR顯示PAHs主要來(lái)源于化石燃料的燃燒且貢獻(xiàn)率為是60.12％。
　　采用概率密度重疊面積法和安全閾值法評(píng)價(jià)了淮河上游水體中∑PAH7對(duì)水生生物的聯(lián)合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果表明淮河上游水相、懸浮物和沉積物中∑PAH7對(duì)水生生物有一定的