楚科奇海及福建兴化湾表层沉积物中多氯联苯的残留和比较研究

摘要

多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)作为持久性有机污染物,广泛存在于环境介质中,已成为全球性环境问题。
　　 本文以楚科奇海与福建兴化湾这两个不同纬度区域作为研究对象,对其表层沉积物中多氯联苯的含量及同系物组成进行了测定；通过主成分分析对污染物作较为准确的源解析；采用定性与定量相结合的方法对研究区域的生态风险进行评价；并从纬度差异的角度,对这两个区域的PCBs残留特征作比较研究,以期能真实反映PCBs在楚科奇海与福建兴化湾的空间分布,输入途径,了解PCBs全球蒸馏和远距离输送的行为与规律。主要研究结果如下:
　　 (1)本文采用气相色谱质谱联用法(GC-MS)对楚科奇海与福建兴化湾39个表层沉积物样品的多氯联苯进行定性和定量分析。结果表明,楚科奇海表层沉积物中∑PCBs含量范围为152.14～610.83Pg/g dry weight,平均值为408.09 Pg/g dry weight；福建兴化湾表层沉积物中∑PCBs含量范围为23.81～37.18 ng/g dry weight,平均值为27.85 ng/g dry weight。两个研究区域PCBs的含量分布均匀,浓度相对较低。
　　 (2)对沉积物中PCBs的同系物组成及来源解析表明,楚科奇海表层沉积物中PCBs同系物以四氯代物为主；而兴化湾表层沉积物中PCBs同系物以四氯和五氯代物为主,且组成特征均接近工业PCBs混合物标准品,表明全球分馏效应与远距离输运是控制着不同纬度两个区域表层沉积物中PCBs分布的主要因素。此外,对楚科奇海沉积物中PCBs与沉积物总有机碳(TOC)的相关性分析表明,三氯代物与TOC有较好的相关性,其他同系物随氯代原子数增多相关性减弱。
　　 (3)根据沉积物风险评价标准,楚科奇海表层沉积物中PCBs的生态风险较低,对生物造成有害效应的几率较小；而兴化湾表层沉积物中PCBs造成10％以上的生物效应的概率为91％,造成50％以上的生物效应的概率为0％。特别是PCBs可以随着食物链在生物体内富集和放大,向更高营养级传递。因此对于研究区域PCBs的生态风险不容忽视。
　　 (4)对两个研究区域PCBs的总量与检出率、分布特征、同系物组成以及生态风险评价进行比较,得出随纬度变化所呈现出的差异性,即低氯代物更易向高纬度区域扩散；局部地区虽纬度升高,PCBs的含量也相应增大,符合全球蒸馏效应和远距离输运特点。