典型微量有机污染物的海-气交换研究

摘要

持久性有机污染物在海-气界面之间的传输对此类化合物在全球环境中的分布是非常重要的，而定量污染物以此机制进行迁移需要准确测量大气和海水中的浓度及经适当方式推导而得的质量传输系数与理化参数来计算求得。 本研究旨在分析厦门港秋季大气和海水中有机氯农药(HCHs和DDTs)和多氯联苯(PCBs)的浓度及南海中北部冬季表层海水和底层大气中多环芳烃(PAHs)化合物的浓度，以计算出各化合物的海-气交换通量与方向。于2007年11月采集并分析了厦门内、外港区微表层和次表层海水及大气中的有机氯化合物。厦门港区有机氯化合物海-气交换通量计算采用微表层中真溶解态和大气中气态化合物浓度及经温度校正的无量纲亨利常数带入Whitman薄膜模型中计算各化合物海-气交换之通量。研究结果显示，厦门港区秋季HCHs化合物为大气向海水的净吸收，吸收通量为222.67μg/m2/day(内港)和199.90μg/m2/day(外港)，DDTs和PCBs为海水向人气的净挥发，在内、外港区的挥发通量分别为142.63μg/m2/day、247.73μg/m2/day和50.84μg/m2/day、74.22μg/m2/day。有机氯农药不同异构体之间的分布模式显示厦门港区仍存在p,p'-DDT化合物的“新”输入源，但β-HCH化合物的相对最高含量表明HCH化合物没有“新”的输入。总之，秋季厦门港水体为大气中DDTs和PCBs的源，而上覆大气却为水体中HCHs的源。不确定性分析表明有机氯化台物海-气交换通量值的误差在40％-43％之间，个别化合物交换通量的误差存在异常。于2006年11月25日-12月25日同步采集并分析了南海中北部表层海水和大气样品16种优控PAHs化合物，采用逸度方法对气态PAHs化合物在海-气界面之间挥发或吸收进行了分析。研究显示，2-3环低分子量PAHs以海水向大气的挥发为主，而4环以上PAHs以大气向海水的吸收为主，且化合物在大气-海水界面逸度商的绝对值随分子量的增加早先减小后增大的趋势，3环PAHs处于近稳定的挥发-吸收平衡状态。典型特征来源比值分析表明，南海表层海水中溶解相PAHs更多受石油与燃烧混合来源的影响，而颗粒相更多受化石燃料燃烧来源的影响，且木材、草或煤的燃烧来源也有一定贡献；底层人气中的PAHs主要以化石燃料燃烧来源为主，草、木材或煤的燃烧来源也有一定贡献。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1研究意义

1.2研究目的

1 3研究内容

1.4报告结构

2研究进展

3研究方法

3.1概述

3.2样品采集

3.3阴离子表面活性剂的分析

3.4海水中OCs化合物的分析

3.4.1样品制备

3.4.2色谱分析

3.5海水及人气中PAHs的分析

4厦门西港秋季OCs化合物的海-气交换

4.1海水及大气气溶胶中阴离子表面活性剂

4.2 OCs在海-气界面的分布

4.3 OCs的海-气交换

4.4不确定性分析

5南海中北部冬季PAHs的海-气交换

5.1表层海水总悬浮物及大气气溶胶的浓度分布

5.2表层海水中PAHs的分布

5.3 PAHs在大气环境中附存形态分析

5.4 PAHs在海-气之间的交换

6总结

7参考文献

致谢

博士生期间发表的学术论文、专著

博士后期间发表的学术论文、专著

个人简历