多环芳烃在湿地多介质环境中的迁移模拟及生态风险分析

摘要

本文运用逸度方法构建了湿地多环芳烃(PAHs)的多介质环境动态质量平衡模型，以扎龙湿地为例，对多环芳烃在湿地环境中的迁移、转化和归宿进行模拟研究。 对扎龙湿地5种PAHs的迁移模拟结果表明，各环境相中的PAHs逸度和浓度将呈逐年上升的趋势，在整个模拟期间，水、植物、鱼和丹顶鹤卵中总PAHs的浓度模拟值与模型初始值相比将分别增加87.3％、89.2％、50.0％和59.0％。 本文假设各环境相中存在一定比例的排放源，通过求解稳态(LevelⅢ)模型，建立了估算环境相中PAHs背景浓度的方法，该方法获得的估算值与实测值相比，差均在1个对数单位之内，符合模型计算精度。 对模拟期间内PAHs的富集量和迁移通量分析结果表明，PAHs在大气、水、土壤、沉积物、植物、丹顶鹤和鱼体内总量的分布比例分别为0.003％、0.214％、87.55％、12.11％、0.103％、0.009％和0.004％，土壤和沉积物相是PAHs最大的储库，约占环境中总残留量的99.7％；各相的富集通量、输入输出通量随时间逐渐上升；研究区域PAHs的输入和输出主要是大气和水的流入和流出。 模型模拟值与实测值对比表明，大气中PAHs浓度与实测值差值小于0.1个对数单位，土壤中PAHs的模型计算结果差值在0.5个对数单位范围内。 对扎龙湿地PAHs的生态风险现状分析表明，尽管扎龙湿地目前不存在严重的PAHs生态风险，但PAHs对生物体具有较大的潜在危害。模型计算表明，扎龙湿地各环境相中的PAHs含量将逐年上升，至模拟终点时各相中PAHs总量虽未超出各评价标准的上限，但由于食物链的富集作用，仍可对整个食物链构成严重的毒害，扎龙湿地中的环境生物将处于高风险生态影响中。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1持久性有机污染物概述

1.1.1在环境介质中的分布

1.1.2 POPs在动植物中的蓄积

1.2 POPs的危害

1.3多环芳烃概述

1.4多介质环境模型概述

1.4.1多介质环境模型的基本概念

1.4.2多介质环境模型的分类

1.4.3多介质环境模型的研究进展

1.4.4综合多介质环境模型

1.5生态风险评价概述

1.5.1生态风险评价的内容

1.5.2生态风险评价研究进展

1.6本课题研究的目的意义及主要内容

1.6.1研究目的和意义

1.6.2主要研究内容

第2章研究区域概况

2.1自然地理条件

2.1.1地理位置

2.1.2河流水系

2.2资源条件

2.2.1湿地资源

2.2.2植物资源

2.2.3动物资源

2.3社会经济条件

2.3.1土地现状与利用结构

2.3.2经济概况

2.4扎龙湿地生态环境现状

2.4.1扎龙湿地地表水资源现状

2.4.2扎龙湿地植被现状

2.4.3鸟类及其他珍稀水禽现状

2.5采样点分布

2.6本章小结

第3章 扎龙湿地PAHs多介质环境模型的构建

3.1模型概化

3.2平衡分配系数和逸度容量

3.2.1平衡分配系数

3.2.2逸度容量

3.3模型的环境介质和迁移过程

3.3.1环境介质

3.3.2对流过程

3.3.3降解过程

3.3.4环境相界面的质量交换

3.4质量平衡方程

3.5模型的输入

3.5.1研究区域环境参数

3.5.2污染物理化性质参数

3.5.3污染物的环境迁移参数

3.5.4 PAHs本底浓度

3.6模型计算

3.6.1模型参数计算

3.6.2模型初值估算

3.7模型结果与验证

3.7.1模型验证

3.7.2模拟结果分析

3.7.3灵敏度分析

3.8本章小结

第4章扎龙湿地PAHs生态风险分析

4.1扎龙湿地PAHs生态风险分析

4.1.1地表水中PAHs生态风险分析

4.1.2表层沉积物中PAHs的生态风险分析

4.1.3植物中PAHs的生态风险分析

4.1.4动物体中PAHs生态风险分析

4.2本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致 谢