长江口及其邻近海域沉积物中多环芳烃和壬基酚的分布特征和生态风险

摘要

近年来，随着全球海洋环境质量的恶化，近海环境中持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutents，POPs)的环境地球化学行为已引起了国际学术界的高度重视和密切关注，并已在一些典型的城市岸带/河口湾开展了其空间分布和富集规律研究。长江口是重要的运输和商业枢纽，也是高度城市化、工业化的地区，近几十年来，该地区环境日益恶化，多种污染物以不同来源和方式输入。目前在该地区开展的研究结果表明，长江口已经受到了严重的有机污染，对该地区的生态环境及人体健康存在巨大的隐患。 多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)、烷基酚(Alkylphenols，APs)等有机物是一类对环境和人类有极大危害的物质，属于持久性有机污染物(POPs)，具有生物累积性、难降解性和“三致”效应，它们可从污染源进行远距离输送并对人类健康及生态环境产生严重影响。多环芳烃(PAHs)和烷基酚(APs)同时又是环境荷尔蒙，亦称环境激素、环境内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals，EDCs)，这些有机物是由于人类活动而释放到环境中的有害化学物质，它们在生物体内发挥着类似自然荷尔蒙的作用，能够扰乱内分泌系统，使生物体的生理、发育和生殖等机能失常。 本研究以气相色谱一火焰离子检测(GC-FID)和气相色谱一质谱联用(GC-MS)方法分别测定了长江口及其邻近海域表层沉积物中持久性有机污染物——多环芳烃和壬基酚的含量，并对其组成特征、污染来源和生态风险进行了较为系统的研究，并以长江冲淡水的运移方向为主轴将所研究区域分为东西、南北两个断面，又将南北断面分成三个区域，即前三角洲泥质区、浙江沿岸软泥区、长江口东南软泥区三个区域。 结果表明：长江口及其邻近海域表层沉积物中16种多环芳烃总含量的变化范围为99.6-684.4ng.g<'-1>d.w.平均值为395．7ng.g<'-1>d.w.。多环芳烃的最高值出现在前三角洲泥质区。多环芳烃的总含量在东西断面上从近岸到远海基本呈现逐渐减少的趋势，表明距污染源的距离是制约多环芳烃含量高低的重要因素。在南北断面上，多环芳烃的平均含量表现为前三角洲泥质区(449.1ng．g<'-1>d.w.)>浙江沿岸软泥区(436.6ng．G<'-1>d.w.)>长江口东南软泥区(395.4ng．G<'-1> d.w.)。不同泥质区多环芳烃的分布主要受控于离污染源的距离、沉积物粒度、有机碳含量及海洋环流体系等。长江口沉积物环境中多环芳烃来自热解源和石油源的混合源，其中以化石燃料的不完全燃烧为主。壬基酚在表层沉积物中的浓度范围为 0.73-11.45 ng．g<'-1>d.w.，平均浓度为4.43ng．G<'-1>d.w.，总体浓度水平较低。浓度最高的两个站位分别位于浙江沿岸泥质区和长江口东南泥质区。长江口及其邻近海域表层沉积物中的壬基酚在东西断面上不像多环芳烃那样严格按照从远海到近岸逐渐增大，但是总体变化趋势是近岸高于远海海域。在南北断面上，壬基酚在两个泥质区的含量变化不大，总体趋势是长江口东南软泥区>浙江沿岸软泥区，与多环芳烃的变化趋势不尽相同，这可能与物质的性质有关。 与国内外其它地区相比，长江口及其邻近海域表层沉积物中多环芳烃和烷基酚的污染程度为轻度水平。但已有少数站位的个别多环芳烃(芴和二氢苊)超过了生态效应区间低值(ERL)，可能对当地的海洋生物产生一定的有害效应，其他海区的潜在生态风险则很小。

目录

文摘

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第一章前言

1.1持久性有机污染物的定义

1.2持久性有机污染物的特性

1.3多环芳烃(PAHs)和壬基酚(NP)概述

1.3.1多环芳烃的一般特性、来源及其环境行为

1.3.2多环芳烃的来源研究

1.3.3壬基酚的一般特征、来源及其环境行为

1.4沉积物中多环芳烃的研究进展

1.4.1国外研究现状

1.4.2国内研究状况

1.5烷基酚的研究现状

1.5.1国外研究现状

1.5.2国内研究状况

1.6研究意义

第二章长江口及其邻近海域表层沉积物中多环芳烃的分布特征、来源和生态风险评价

2.1研究区域背景和自然环境概况

2.2样品采集

2.3实验部分

2.3.1化学试剂

2.3.2样品萃取

2.3.3仪器分析

2.3.4质量控制和质量保证(QA/QC)

2.3.5沉积物中有机碳的测定

2.4长江口及其邻近海域表层沉积物中多环芳烃的分布特征及影响因素

2.4.1多环芳烃的分布特征

2.4.2影响表层沉积物中多环芳烃分布的因素

2.5 PAHs与TOC的相关关系

2.6来源分析

2.7生态风险评价

2.8长江口及其邻近海域表层沉积物PAHs含量与世界其他河口的比较

2.9小结

第三章长江口及其邻近海域表层沉积物中壬基酚的分布特征

3.1样品采集

3.2实验部分

3.2.1化学试剂

3.2.2样品前处理

3.2.3 GC-MS分析条件

3.2.4质量控制与质量保证

3.2.5壬基酚的检测限、回收率和精密度

3.3壬基酚在表层沉积物中的分布及其影响因素

3.3.1长江口及其邻近海域表层沉积物中壬基酚的分布特征

3.3.2影响因素

3.4 NP与TOC的相关关系

3.5与其他地区的比较

3.6小结

第四章结论

参考文献

致谢