辽河表层沉积物多环芳烃分布、来源及生态风险评价

五大连池药泉湖表层沉积物中多环芳烃的分布及来源解析曾颖【摘要】开展了五大连池药泉湖表层沉积物中多环芳烃含量的检测工作，结果显示，药泉湖东南部表层沉积物中，多环芳烃的含量远大于西北部，组成以3环、4环、5环化合物为主，主要来源于煤炭、木材、石油的不完全燃烧。

%The content of polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments of Wudalianchi Drug Spring Lake was detected. The result shows:the content in southern was more than the northwest, and 3, 4, 5 ring compounds were main ingredients. The incomplete combustion of coal, wood, oil was the main sources.【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】2页(P20-21)【关键词】五大连池;药泉湖;多环芳烃;分布;来源解析【作者】曾颖【作者单位】黑龙江省科学院火山与矿泉研究所，哈尔滨 150000【正文语种】中文【中图分类】X524多环芳烃 (polycyclic aromatic hydmcarbons，PAHs)是指由两个或两个以上苯环以稠环方式相连的化合物，在环境中广泛存在而且具有致癌、致畸和致突变性的特性。

目前研究环境中多环芳烃的存在、迁移转化及健康效应已经成为环境科学领域的研究热点之一［1-2］。

1 研究区概况药泉湖地处黑龙江省五大连池国家级自然保护区的核心部分，是新期火山喷发形成的火山堰塞湖，湖底有多处碳酸气泉眼并有暗河流动，再加上二龙眼矿泉水的注入，形成了世界罕见的矿泉湖。

它不仅是药泉山景区至关重要的生态景点，还地处药泉山矿泉水带的中心位置，是其重要的补给水源，其水质状况会对药泉山矿泉水带造成巨大的影响［3-4］。

松花江吉林市段江水与沉积物中多环芳烃的分布、来源和生态风险陈思;葛睿;王鹏;许云竹;李仁声;花修艺;郭志勇;梁大鹏;董德明【摘要】在丰水期、枯水期和平水期分别采集松花江吉林市段的江水和沉积物样品,先用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定其中16种多环芳烃(PAHs)的含量,再通过比值法对各水期江水和沉积物中的PAHs进行来源识别,并分别利用商值法和风险效应值法评价江水和沉积物的生态风险.结果表明：松花江吉林市段丰水期、枯水期和平水期江水中PAHs 的质量浓度分别为0.917~3.974μg/L,0.980~3.293μg/L和0.771~4.127μg/L；丰水期和平水期沉积物中PAHs的质量比分别为1035.5~1732.0 ng/g和1188.5~1632.0 ng/g；不同水期江水中的PAHs质量浓度变化较大,沉积物中的PAHs质量比变化较小；PAHs 为石油源和燃烧源混合输入所致；江水中PAHs的生态风险较小,表层沉积物中的PAHs具有一定的生态风险.%Water samples and surface sediment samples from Jilin City section of Songhua River were collected in wet period,dry period and level period and 1 6 individual concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)were analyzed by gas chromatograph-mass spectrometry(GC-MS). The total mass concentrations of PAHs in the water samples in the wet period,dry period and the level period were 0.917—3.974μg/L,0.980—3.293μg/L and 0.771—4.127μg/L respectively.The total mass concentrations of PAHs in the surface sediment samples in the wet period and the level period were 1 035.5—1 732.0 ng/g and 1 188.5—1 632.0 ng/g respectively.The mass concentrations of PAHs in the water samples changed relatively large indifferent water periods but the concentrations of PAHs in the surface sediment samples were relatively stable.PAHs in the water and surface sediment in each water period originated both from the petroleum sources and the combustion sources according to the analysis by ratio method.The preliminary assessment with quotient method showed that the ecological risk of PAHs in water was low.The ecological risk assessment with effects range method showed that the surface sediments of this reach had certain ecological risk.【期刊名称】《吉林大学学报（理学版）》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】8页(P623-630)【关键词】多环芳烃;分布特征;源解析;松花江;风险评价【作者】陈思;葛睿;王鹏;许云竹;李仁声;花修艺;郭志勇;梁大鹏;董德明【作者单位】吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，水资源与水环境吉林省重点实验室，环境与资源学院，长春 130012;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，水资源与水环境吉林省重点实验室，环境与资源学院，长春130012;河北省质量技术监督局审查事务中心，石家庄 050000;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，水资源与水环境吉林省重点实验室，环境与资源学院，长春 130012;长春市环境监测中心站，长春 130012;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，水资源与水环境吉林省重点实验室，环境与资源学院，长春 130012;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，水资源与水环境吉林省重点实验室，环境与资源学院，长春 130012;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，水资源与水环境吉林省重点实验室，环境与资源学院，长春130012;吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，水资源与水环境吉林省重点实验室，环境与资源学院，长春 130012【正文语种】中文【中图分类】X522多环芳烃（PAHs）是一种广泛存在于环境中的持久性有机污染物，对人体健康危害极大［1－2］.环境中PAHs的来源分为自然源和人为源，其中人为源是PAHs的主要来源，其成因主要有两种：1）燃烧源，即木材、煤和石油等燃料不完全燃烧；2）石油源，即石油在开采、运输、生产和使用过程中的泄漏及排污［3］.环境中的PAHs主要通过降水、降尘、地表径流和污水排放等方式进入水中［4］.由于PAHs具有低溶解性和高辛醇－水分配系数的特点，因此水中的PAHs最终富集于沉积物中［5］.文献［6－9］研究了河流、湖泊及海岸带等水体中PAHs分布特征及来源，但研究多集中于对沉积物中PAHs的赋存特征及来源的分析上，而对不同水期上覆水和沉积物中的PAHs研究较少.吉林省吉林市位于松花江上游，市内分布着农副食品加工、原油加工及石油产品制造、化学原料及化学品制造和热力生产及供应等工业企业［10］.本文研究松花江吉林市段江水和表层沉积物中16种优先控制的PAHs含量、分布特征及主要来源，并对其生态风险进行评估.1 材料与方法1.1 样品的采集与处理在松花江吉林市段的丰满大桥（S1）、临江门大桥（S2）、松花江铁路桥（S3）、清源桥（S4）、松江大桥（S5）、哈龙桥（S6）、九站高速桥（S7）、南兰渡口（S8）和白旗渡口（S9）9个江水采样点，以及龙潭川（N1）、松江大桥（N2）、哈达湾（N3）和白旗渡口（N4）4个沉积物采样点分别于2009年8月（丰水期）、2010年1月（枯水期）和2010年6月（平水期）采集样品（2010年1月松花江处于冰封期，无法进行沉积物采样），采样点分布列于表1.表1 松花江吉林市段采样点分布Table 1 Sampling sites in the Jilin City section of Songhua River来源采样点位坐标江水丰满大桥（S1）N43°43′43.74″，E126°40′42.42″临江门大桥（S2）N43°49′37.02″，E126°31′58.56″松花江铁路桥（S3）N43°51′14.82″，E126°35′33.00″清源桥（S4）N43°53′17.4″，E126°34′56.28″松江大桥（S5）N43°53′23.22″，E126°34′7.92″哈龙桥（S6）N43°53′31.74″，E126°32′52.74″九站高速桥（S7）N43°56′0.60″，E126°28′18.54″南兰渡口（S8）N43°59′26.46″，E126°28′49.26″白旗渡口（S9）N44°23′21.96″，E126°28′26.10″沉积物龙潭川（N1）N43°53′2.28″，E126°35′44.70″松江大桥（N2）N43°53′28.02″，E126°33′46.02″哈达湾（N3）N43°55′49.74″，E126°28′59.52″白旗渡口（N4）N44°23′21.96″，E126°28′26.10″用采水器采集江水表层（0.3～0.5m）水样2.5L，装于棕色玻璃瓶中；用抓斗式采泥器采集江底表层沉积物1kg，装于棕色广口瓶中.每个采样点的水样和沉积物样品均采集平行样.在采样过程中携带2.5L空白水样2瓶，作为运输空白.将收集的样品放置于实验室4℃冰箱中避光保存.江水样品预处理：将1L水样置于2L分液漏斗中，加入60mL二氯甲烷，振摇5min，静置分层，收集有机相.重复萃取3次，合并有机相.加入适量无水硫酸钠脱水，旋蒸浓缩至1mL，待测.沉积物样品预处理：取适量的沉积物样品经冷冻干燥、研磨、过筛和混匀后，包于锡箔纸中冷藏保存备用.将5g沉积物样品与无水硫酸钠混匀，置于100mL具塞比色管中，加入V（正己烷）∶V（二氯甲烷）＝1的混合液20mL，并加入0.5g铜片脱硫，密封，超声萃取20min后静置0.5h，收集上清液.重复超声萃取2次，合并上清液，旋蒸浓缩至约1mL.将浓缩液过硅胶／氧化铝层析柱，用适量正己烷淋洗并弃去.用V（二氯甲烷）∶V（正己烷）＝3∶7的混合液50mL作为洗脱液淋洗层析柱，收集洗脱液，再次浓缩至1mL，待测.1.2 PAHs的分析测试采用Auto System XL／Turbo Mass型气相色谱－质谱联用仪（GC－MS，美国Perkin Elmer公司）测定水样和沉积物中16种PAHs（萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并（a）蒽、、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、苯并（a）芘、茚并（1，2，3－cd）芘、二苯并（a，h）蒽和苯并（ghi）苝）的质量浓度和质量比.毛细管柱：HP－5MS（美国Agilent公司19091S－433型）30.0m×250.0μm×0.25μm.气相色谱条件：进样口温度270℃，柱初始温度40℃，持续4min，以5℃／min升温至300℃，持续12min.载气为氦气，流量1mL／min，不分流进样，进样量1μL.质谱条件：电子轰击离子源模式，离子源温度270℃，接口温度270℃，电子轰击能量70eV，选择离子扫描（SIM）方式.水样中PAHs加标回收率为77.3%～85.7%，沉积物中PAHs加标回收率为78.7%～84.7%.2 结果与讨论2.1 PAHs的含量及分布特征松花江吉林市段江水和沉积物中16种PAHs的总质量浓度和总质量比分别如图1（A）所示和图1（B）所示.其中在2009年8月的9个江水采样点样品中检出13种PAHs，分别为萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、茚并（1，2，3－cd）芘和苯并（ghi）苝，PAHs总质量浓度为0.917～3.974μg／L，平均值为2.406μg／L，单个组分质量浓度为 ND（未检出）～1.850μg／L；在2010年1月的9个江水采样点样品中检出8种PAHs，分别为萘、苊、芴、菲、芘、、苯并（b）荧蒽和苯并（k）荧蒽，PAHs总质量浓度为0.980～3.293μg／L，平均值为2.129μg／L，单个组分质量浓度为ND～1.559μg／L；在2010年6月的9个江水采样点样品中16种PAHs均被检出，PAHs总质量浓度为0.771～4.127μg／L，平均值为2.857μg／L，单个组分质量浓度为ND～2.450μg／L.图1 松花江吉林市段江水中PAHs的总质量浓度（A）和沉积物中PAHs的总质量比（B）Fig.1 Mass concentrations of PAHs in water（A）and mass ratios of PAHs in sediments（B）of the Jilin City section of Songhua River江水中PAHs的种类及总质量浓度基本为平水期＞丰水期＞枯水期.在枯水期江水中PAHs的质量浓度最小，这是由于东北地区冬季水温较低，PAHs的溶解度较小［11］和冬季地表结冰，通过地表径流进入江水中的PAHs随之减少所致.由于丰水期水量较大，对江水中的PAHs有一定稀释作用，同时丰水期的水流速度较快，加快了PAHs的迁移和转化，因此丰水期比平水期江水中PAHs的质量浓度低.S2，S6和S8点位PAHs的总质量浓度不完全符合上述规律，由于S2和S6点周围污染源较少，且丰水期江水对污染物的稀释程度较高，因此丰水期比枯水期江水中PAHs的总质量浓度低；S8点附近有工程施工，在丰水期的工作量较大，产生的污染物较多，在平水期和枯水期的工作量较少，排放的污染物也随之减少，因此该点位PAHs的总质量浓度为丰水期＞平水期＞枯水期.3个水期PAHs质量浓度的最高点均位于S3点位，这是由于S3点附近存在大量的工业企业，其排放的污水不断汇入，导致该采样点PAHs的质量浓度较高.丰水期PAHs质量浓度的最低点位于S6点位，该点位附近主要是一些机关事业单位和学校，产生的废水污染程度较低，且废水量较少，因此该采样点的PAHs质量浓度较小.枯水期和平水期的PAHs质量浓度最低点均位于S9点位，该点位附近以农田为主，其污染的主要来源为农业灌溉产生的地表径流及地下渗漏和船只在航行中发生的燃料泄漏.由于排出的污染物质量浓度均较小，因此该采样点污染较轻.江水中6种PAHs的质量浓度分布如图2所示.由图2可见：苊、芴、芘、、苯并（b）荧蒽和苯并（k）荧蒽在3个水期江水中分布规律相近；苊在S2，S6和S9点未检出，在S3和S8点质量浓度较高；芴在S4，S6和S9点未检出，在S1和S7点质量浓度较高；芘在S5和S8点质量浓度较低，在S1和S4点质量浓度较高；在S5点质量浓度较低，在S4点和S6点质量浓度较高；苯并（b）荧蒽在S1，S2，S4，S5，S6，S7和S9点均未检出，在S3和S8点质量浓度较高；苯并（k）荧蒽在S1，S2，S4，S5，S7和S9点均未检出，在S3，S6和S8点质量浓度较高.其余单个组分的PAHs在不同水期的分布规律不明显.3个水期中，除了平水期的S7和S8点外，其余各采样点的江水中均未检出苯并（a）芘，基本符合《地表水环境质量标准》的标准限值（0.002 8μg／L）［12］.但全部采样点的质量浓度，以及S3和S8采样点的苯并（b）荧蒽质量浓度、S3采用点的苯并（k）荧蒽质量浓度和S7采用点的茚并（1，2，3－cd）芘质量浓度均大于EPA《地面水水质标准》的标准限值（0.004 4μg／L）［13］.图2 松花江吉林市段江水中6种PAHs的质量浓度Fig.2 Mass concentrationsof six kinds of PAHs in the water of the Jilin City section of Songhua River在2009年8月和2010年6月的4个采样点沉积物样品中16种PAHs均被检出.其中在2009年8月的沉积物中PAHs总质量比为1 035.5～1 732.0ng／g，平均值为1 391.4ng／g，单个组分质量比为1.5～1 391.5ng／g；在2010年6月沉积物中PAHs总质量比为1 188.5～1 632.0ng／g，平均值为1 353.5ng／g，单个组分质量比为3.5～1 211.0ng／g.2个水期各采样点PAHs的质量比变化较小，均为N3＞N2＞N4＞N1.因此，污染物是长期积累的结果，不同水期对其影响较小.沉积物中的PAHs呈中间江段污染较严重，上游和下游污染较轻的趋势.这主要因为中间江段的N2和N3点附近集中分布一些大型工业企业，化工废水排放量较大，并且市中心区域居民人口密集，生活废水排放量较大，污水中的PAHs最终都富集到沉积物中；N1点由于处于江段的上游，PAHs积累较少，因此污染程度较轻；N4点处于江段的下游，远离市区，污染也较轻，与该采样点江水的污染程度相符.2个水期沉积物中16种PAHs单个组分与PAHs总质量比的分布规律基本一致，均为N3＞N2＞N4＞N1，表明沉积物的稳定性较强，可较准确地体现PAHs的污染程度.2个水期各采样点的沉积物中菲、苊和荧蒽的质量比均低于EPA《保护底栖生物沉积物质量标准》（荧蒽：3 000ng／g，苊：2 400ng／g，菲：2 400ng ／g）［14－16］.由江水和沉积物中PAHs的对比可见，沉积物中PAHs的种类和质量比均明显高于江水中PAHs的种类和质量浓度，一方面是因为江水处于流动状态，水中的污染物不断迁移和转化，另一方面是由于PAHs具有低溶解性、高疏水性和高辛醇－水分配系数［5］，易吸附于江水中的悬浮颗粒上，最终富集到江底沉积物中，并且在沉积物中保持相对稳定的状态.3个水期江水中萘的质量浓度和沉积物中萘的质量比均较高，这是由于萘的天然背景值较高［17］，以及在用煤焦油分离制取焦油萘、用石油裂解提取石油萘或用萘合成树脂、增塑剂、染料中间体和医学卫生材料等化工产品过程中［18］均会排放含萘较高的废水所致.2.2 PAHs的来源分析文献［19－22］分析了污染物中PAHs的来源，本文选择荧蒽／［荧蒽＋芘］（FluA／（FluA＋Pyr））、苯并（a）蒽／［苯并（a）蒽＋］（BaA／（BaA＋Chr））和茚并（1，2，3－cd）芘／［茚并（1，2，3－cd）芘＋苯并（ghi）苝］（InP／（InP＋BghiP））3个系列同分异构体的比值判断所研究江段污染物中PAHs的来源，计算结果列于表2.由文献［23］可知：当FluA／（FluA＋Pyr）＜0.4，BaA／（BaA＋Chr）＜0.2和InP／（InP＋BghiP）＜0.2时，PAHs的来源主要为石油污染；当0.4＜FluA／（FluA＋Pyr）＜0.5，0.2＜BaA／（BaA＋Chr）＜0.35，0.2＜InP／（InP＋BghiP）＜0.5时，PAHs来源于石油及其精炼产品的燃烧；当FluA／（FluA＋Pyr）＞0.5，BaA／（BaA＋Chr）＞0.35，InP／（InP＋BghiP）＞0.5时，PAHs主要来源于木材和煤炭的燃烧.表2 松花江吉林市段江水中和沉积物中PAHs来源分析＊Table 2 Source analysis of PAHs in the water and sediments of the Jilin City section of Songhua River＊NA表示未获得数据；NC表示未检测到某种组分而使比值无法计算；Ⅰ.FluA／（FluA＋Pyr）；Ⅱ.BaA／（BaA＋Chr）；Ⅲ.InP／（InP＋BghiP）.来源采样点丰水期枯水期平水期S1 0.108 NC 1 NC NC NC NC NC NC S2 NC NC NC NC NC NC 0.103 NC 1 S3 NC NC NC NC NC NC NC 0.042 0 S4 NC NC NC NC NC NC 0.052 0 0.568 S5 0.095 NC NC NC NC NC NCNC NC S6 NC NC 1 NC NC NC NC NC NC S7 NC NC 0.394 NC NC NC NC 0.045 1 S8 NC NC 0 NC NC NC NC NC NC S9 NC NC 0 NC NC NC NC NC NC沉积物 N1 0.375 0.405 0.5 NA NA NA 0.345 0.4 0.565 N2 0.587 0.3330.522 NA NA NA 0.467 0.431 0.477 N3 0.548 0.337 0.565 NA NA NA 0.50.482 0.463ⅠⅡⅢ江水ⅠⅡⅢⅠⅡⅢN4 0.516 0.34 0.484 NA NA NA 0.3890.341 0.486由表2可见：在丰水期的江水采样点中，S1和S6点的PAHs来源于石油污染和木材及煤炭的燃烧，S7点的PAHs来源于石油污染和石油精炼产品的燃烧，其余江水采样点的PAHs来源为石油污染；在沉积物采样点中，N1点的PAHs来自于石油污染和石油精炼产品的燃烧，N2，N3和N4点的PAHs来源于石油精炼产品和木材及煤炭的燃烧.枯水期江水中的PAHs来源均为石油污染.在平水期江水采样点中，S2，S4和S7点的PAHs来源于石油污染和木材及煤炭的燃烧，其余点位主要为石油污染；在沉积物采样点中，N1点的PAHs来源于石油污染和木材及煤炭的燃烧，N2和N3点的PAHs来源于石油精炼产品和木材煤炭的燃烧，N4点的PAHs来源于石油污染和石油精炼产品的燃烧.综上所述，松花江吉林市段的江水和沉积物中PAHs的来源较复杂，属于石油源和燃烧源的混合输入.不同水期对江水中PAHs的来源影响较大，对沉积物的来源影响较小，这主要是由江水的流动性和沉积物的稳定性所致.2.3 PAHs的生态风险评价商值法是一种较简单的风险表征方法，可以对水中PAHs生态风险进行初步估计，主要用于低水平的生态风险评价.危害商值（HQ）计算公式如下：HQ＝Ce／TRV.其中：Ce为测定或估计的暴露浓度；TRV为毒性参考值（生态基准值）.由文献［24］可获得PAHs在淡水水体的生态基准值.计算不同PAHs的HQ，若比值大于1，则表明该物质存在会导致潜在的生态风险，且比值越大风险越大；若比值小于1，则表明该物质存在但导致的生态风险相对较小.松花江吉林市段江水中PAHs 生态风险评价结果列于表3.由表3可见，该江段丰水期、枯水期和平水期水中16种PAHs的危害商值均远小于1，表明该江段水中PAHs的生态风险较小.表3 松花江吉林市段江水中PAHs生态风险评价＊Table 3 Toxicity evaluationof PAHs in the water from Jilin City section of Songhua River＊NA表示未获得数据；NC表示未检测到某种组分或没有TRV数据而使比值无法计算.丰水期枯水期平水期萘490 0.001～0.005 0.001～0.003 0.001～PAHs TRV HQ 0.005二氢苊 NA NC NC NC苊23 NC～0.032 NC～0.031 NC～0.034芴11 NC～0.047 NC～0.044 NC～0.050菲30 0.002～0.006 0.001～0.005 0.001～0.005蒽3 NC～0.003 NC NC～0.003荧蒽 6.16 NC～0.002 NC NC～0.001芘7 0.004～0.014 0.004～0.016 0.002～0.017苯并（a）蒽 34.6 NC NC NC～0.001 70.006～0.034 0.012～0.031 0.008～0.031苯并（b）荧蒽 NA NC NC NC苯并（k）荧蒽 NA NC NC NC苯并（a）芘 0.014 NC NC NC～0.429茚并（1，2，3－cd）芘 NA NC NC NC二苯并（a，h）蒽 5 NC NC NC～0.001苯并（ghi）苝NA NC NC NC文献［25］利用风险效应低值（effects range low，ERL）和风险效应中值（effects range median，ERM）评估沉积物中PAHs对生物体产生的潜在生态风险效应，若污染物质量比小于ERL，则产生负面生态效应的可能性较小；若污染物质量比介于二者之间，则具有潜在的负面生态风险；若污染物质量比大于ERM，则可能产生严重的负面生态效应.松花江吉林市段表层沉积物中PAHs的生态风险评价结果列于表4.由表4可见：丰水期该江段全部沉积物采样点萘和芴的质量比大于相应的ERL，N2，N3，N4点中苊的质量比大于相应的ERL；平水期全部采样点的萘、苊和芴大于相应的ERL；2个水期全部点位的PAHs质量比均远低于相应的ERM；2个水期各采样点的沉积物中均存在苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、茚并（1，2，3－cd）芘和苯并（ghi）苝，这4种PAHs没有最低安全值，只要存在于沉积物中就会产生负面生态效应［25］，因此，该江段沉积物中的PAHs具有一定的生态风险，不同水期生态风险水平差别较小.表4 松花江吉林市段表层沉积物中PAHs的生态风险评价＊Table 4 Toxicity evaluation of PAHs in surface sediments from Jilin City section of Songhua River＊NA表示未获得数据.采样点数萘160 2 100 897.0～1 391.5 4 978.5～PAHs ERL ERM 丰水期w／（ng·g－1）＞ERL采样点数平水期w／（ng·g－1）＞ERL 1 211.0 4二氢苊 16 500 5.0～12.0 0 5.5～14.0 0苊44 640 39.5～67.53 68.0～110.0 4芴19 540 27.0～42.04 54.5～86.0 4菲240 1 500 8.0～21.50 9.0～22.5 0蒽85.3 1 100 2.5～10.0 0 4.0～10.0 0荧蒽 600 5 100 4.5～20.00 5.0～18.0 0芘665 2 600 7.5～16.5 0 9.5～18.0 0苯并（a）蒽 261 1 6007.5～15.0 0 7.0～20.5 0 384 2 800 11.0～29.5 0 12.0～22.0 0苯并（b）荧蒽NA NA 9.5～20.0 0 9.5～19.0 0苯并（k）荧蒽 NA NA 5.0～14.0 0 4.0～15.00苯并（a）芘 430 1 600 2.0～16.0 0 5.0～14.0 0茚并（1，2，3－cd）芘 NA NA 4.0～26.0 0 6.5～18.5 0二苯并（a，h）蒽 63.4 260 1.5～10.5 0 3.5～12.0 0苯并（ghi）苝 NA NA 4.0～20.0 0 5.0～21.5 0综上所述，松花江吉林市段9个采样点丰水期江水中共检出13种PAHs，总质量浓度为0.917～3.974μg／L，在枯水期江水中检出8种PAHs，总质量浓度为0.980～3.293μg／L，在平水期江水中检出16种PAHs，总质量浓度为0.771～4.127μg／L.3个水期均为S3点质量浓度最高，丰水期S6点质量浓度最低，枯水期和平水期S9点质量浓度最低.在2个水期4个采样点采集的沉积物中均检出16种PAHs，总质量比为1 035.5～1 732.0ng／g和1 188.5～1 632.0ng／g，最高值均出现在N3点，最低值均出现在N1点.即在工业企业分布密集的区域，江水和沉积物中PAHs的含量均较高.不同水期对江水中PAHs质量浓度的影响较大，对沉积物中PAHs质量比的影响较小.PAHs的来源分析结果表明，该江段江水和沉积物中的PAHs来源于石油污染、石油及其精炼产品燃烧和木材及煤炭燃烧.生态风险评价结果表明，该江段江水中PAHs的生态风险较小，而表层沉积物中PAHs具有一定的生态风险.参考文献【相关文献】［1］Sartori F，Wade T L，Sericano J L，et al.Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Soil of the Canadian River Floodplain in Oklahoma［J］.Journal of Environmental Quality，2010，39（2）：568－579.［2］Vallack H W，Bakker D J，Brandt I，et al.Controlling Persistent Organic Pollutants：What Next？［J］.Environmental Toxicology and 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《长三角地区多环芳烃分布特征、来源与风险评估》篇一一、引言随着社会经济的持续发展和工业化进程的加快，环境污染问题逐渐凸显。

作为经济高度发达的区域，长三角地区的大气和水体中多环芳烃（PAHs）的含量水平、分布特征及其潜在的健康风险受到广泛关注。

多环芳烃因其持久性和潜在的致癌、致畸性等特性，已成环境污染监测的重点指标之一。

本文旨在探讨长三角地区多环芳烃的分布特征、来源及其风险评估。

二、多环芳烃的分布特征2.1 地理分布长三角地区多环芳烃的地理分布呈现出明显的空间异质性。

城市中心区域和工业区多环芳烃浓度较高，而农村和偏远地区相对较低。

这种分布与人口密度、工业活动强度以及交通流量等因素密切相关。

2.2 季节变化季节变化对多环芳烃的分布也有显著影响。

在冬季，由于逆温层的影响和供暖活动的增加，多环芳烃浓度往往较高；而在夏季，由于气象条件的改善和植物生长的净化作用，多环芳烃浓度相对较低。

三、多环芳烃的来源分析3.1 工业排放工业生产是长三角地区多环芳烃的主要来源之一。

如钢铁、石化、汽车制造等产业，其生产过程中排放的多环芳烃是该区域的重要污染源。

3.2 交通排放随着汽车数量的不断增加，交通排放也成为多环芳烃的重要来源。

汽油、柴油等燃料的燃烧过程中会产生大量的多环芳烃。

3.3 其他来源此外，生物质燃烧、家庭取暖、餐饮业等也是多环芳烃的来源之一。

虽然这些活动的排放量相对较小，但在特定地区和特定时间仍可能对多环芳烃的浓度产生影响。

四、风险评估4.1 健康风险评估多环芳烃具有潜在的致癌性，长期暴露于高浓度的多环芳烃环境中可能对居民健康造成威胁。

因此，对长三角地区居民的健康风险进行评估是必要的。

通过分析多环芳烃的暴露途径（如呼吸、饮食等）和暴露量，结合健康风险模型，可以评估该地区居民的健康风险水平。

4.2 环境风险评估除了健康风险外，多环芳烃还可能对环境造成影响。

通过分析多环芳烃在环境中的迁移转化规律，评估其对生态系统的潜在影响，为环境管理提供科学依据。

2016年12月环境介质中多环芳烃的分布及环境风险研究进展181环境介质中多环芳烃的分布及环境风险研究进展何志芸(贵溪市环保局，江西贵溪3354〇0)摘要:针对多环芳烃(P A H s)的研究意义和目的、国内外环境介质中多环芳烃的分 布及环境风险研究现状等进行综述。

关键词:多环芳烃时空分布特点环境风险评价1研究意义和目的多环芳径(p o ly c y c lic arom atic hyd rocarbon s)是一■类可以在环境中持久性存在的持久性有机污染物(PO Ps)，可以通过环境迁移和食物链富集，对人类健康 和生态环境产生有害影响的化合物。

种类繁多的POPs 使环境质量日趋恶化，并在大气、土壤、水体、食物和人 体中均有发现，严重威胁到生态环境和人类健康。

2国内外研究现状2.1多环芳烃的基本性质及来源多环芳烃是一类广泛存在于环境中的持久性有机 污染物，是分子中含有两个或两个以上苯环按线形、角状或簇状等稠环方式相连组成的有机化合物，这类化 合物只含有碳和氢，具有非极性、僧水性和难降解等特 征[1]。

它与斯德哥尔摩公约中规定的12种POPs — 样，具有持久性有机污染物的特性，是一类环境学家和 毒理学家非常关注的化合物，其毒性主要体现在对生 物体的强烈致癌、致畸、致突变作用[2]。

2.2环境介质中P A H s的分布多环芳烃普遍存在于各环境介质中，在有机物污 染中多环芳烃是最普遍的和构成环境污染物的主要组 成部分，主要包含两个或两个以上苯环的融合。

研究 表明[3]，人类通过土壤接触的多环芳烃的量远远大于 通过水和大气接触的，有机物易于吸附在悬浮物和沉 积物的表面上，所以研究比较多的是江河（口）湖泊、海 湾、港口、海域等区域的沉积物、土壤中有机污染物的 分布与迁移。

研究多环芳烃在沿海海洋环境是非常重 要的，因为多环芳烃的致癌性质，和多环芳烃普遍存在 性质，同时外加上多环芳烃在大气和水介质中转化的 平衡，近年来，多环芳烃的研究主要集中于它们的来源、分布、传送机制、环境影响和归趋。

千岛湖表层沉积物中多环芳烃污染特征及生态风险评价张明;唐访良;吴志旭;陈峰;程新良;徐建芬;俞雅雲【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2014(000)001【摘要】利用高效液相色谱法对采集于2012年12月的部分千岛湖表层沉积物中多环芳烃(PAHs)进行了分析。

结果表明,千岛湖表层沉积物中共检出属于美国EPA 优先控制16种PAHs中的15种,各采样点位PAHs总量的浓度范围在258~906ng/g(干重)之间,平均值为558ng/g,属低污染水平。

空间分布特征受周边区域内点源污染和河流输入污染物影响。

沉积物中的多环芳烃以高分子量组分为主,通过特征组分比例可确认其主要来源于周边地区煤炭、木材不完全燃烧及车船尾气排放。

利用沉积物质量基准法、沉积物质量标准法分别对千岛湖表层沉积物中PAHs 的风险评价表明,千岛湖沉积物中不存在严重的多环芳烃生态风险,但部分点位按照质量标准法评价已经超过临界效应浓度值,需加强监测查明污染源,并采取措施控制污染物输入。

【总页数】6页(P253-258)【作者】张明;唐访良;吴志旭;陈峰;程新良;徐建芬;俞雅雲【作者单位】杭州市环境监测中心站，浙江杭州310007;杭州市环境监测中心站，浙江杭州310007;淳安县环境监测站，浙江杭州 311700;杭州市环境监测中心站，浙江杭州310007;淳安县环境监测站，浙江杭州 311700;杭州市环境监测中心站，浙江杭州310007;杭州市环境监测中心站，浙江杭州310007【正文语种】中文【中图分类】X131【相关文献】1.三亚湾表层沉积物中重金属污染特征及生态风险评价 [J], 刘建波;刘洁;陈春华;王道儒;林国尧2.北部湾沿岸表层沉积物中酚类内分泌干扰物与多环芳烃的污染特征及生态风险评价 [J], 杨跃志;张海丽;李正炎;杜秀萍;王志峰;孟范平3.吕泗渔场表层沉积物中多环芳烃分布特征及生态风险评价 [J], 袁广旺;郑江鹏;花卫华;方南娟;吕赢;高楠;李凤4.长江口及废黄河口海域表层沉积物中多环芳烃分布特征和生态风险评价 [J], 张晨晨;高建华;郭俊丽;盛辉;白凤龙;张道来5.松花江表层沉积物中16种多环芳烃空间分布特征及生态风险评价 [J], 李泽文; 王海燕; 孔秀琴; 杨艳艳; 钟震; 李莉; 吴桐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

新疆某石化企业周边土壤中多环芳烃调查与评价多环芳烃是一类对环境和人类健康具有潜在危害的有害有机化合物，其在石化生产过程中很容易产生。

为了评估新疆某石化企业周边土壤中多环芳烃的污染状况，需要进行多项调查和评价。

一、多环芳烃来源石化企业生产过程中，会产生大量多环芳烃。

其中，重油、煤焦油、沥青等产品中含有较高的多环芳烃。

在生产过程中，裂解、精制、催化加氢等过程不可避免地有多环芳烃的生成和释放。

除此之外，运输、储存和处理过程中也可能存在多环芳烃的泄漏。

二、多环芳烃的污染途径多环芳烃的主要污染途径包括空气、水体和土壤。

在石化企业周边，空气和水体的污染状况也需要进行调查和评价，但本文主要关注土壤中多环芳烃的污染情况。

石化企业生产过程中产生的多环芳烃，很容易通过空气和水体的扩散，沉积到周边土壤中。

多环芳烃的释放和转移具有很强的挥发性，可以通过空气和水分布到周边环境中。

土壤中多环芳烃的寿命很长，一旦污染，就会形成长期的环境污染。

三、多环芳烃的调查方法1.采样方法采样要点：采样前应现场定位，避免样品被人工污染。

样品位置应尽可能准确，每个位置应至少采样3个样品，并尽可能在适当深度范围内取样。

采样方法：一般采用钻孔法和手掘法两种方法。

钻孔法需要专业人员操作，适用于深层样品采集，精度较高。

手掘法可由现场人员操作，适用于表层样品采集。

一般要求采集深度为10-20厘米。

2.分析方法多环芳烃的分析方法主要包括气相色谱法和液相色谱法。

液相色谱法可分离多环芳烃中的大部分组分，但用其测定大分子量多环芳烃时精度较低；气相色谱法则可测定大分子量多环芳烃，但需要进行预处理，如提取、净化等，操作难度较大。

四、评价标准多环芳烃的评价标准一般根据国家环保标准GB 15618-1995《土壤环境质量基础规定》制定，其中规定了多环芳烃的限量和容许浓度。

在评价时，根据污染情况和环境用途将土壤分为不同的污染等级。

五、结论通过对新疆某石化企业周边土壤中多环芳烃的调查和评价，发现该区域的土壤中存在较高的多环芳烃污染。

百花湖水库表层沉积物中PAHs生态风险评价 摘要:2010年11月20日采集贵阳市百花湖水库4个站点表层沉积物样品，参照美国EPA标准方法，采用气相色谱与质谱联用(GC/MS)技术，对表层沉积物样品中多环芳烃(PAHs)进行检测分析。结果表明，百花湖水库表层沉积物样品中16种PAHs的总含量为714.8~1 167.1 ng/g，平均值为862.95 ng/g，能检出的PAHs均以2~4环的芳香物为主，多环芳烃主要来自于化石燃料和生物质的燃烧。风险评价结果表明，严重的多环芳烃生态风险在百花湖水库沉积物中不存在，仅苊、芴和二苯并(a，h)蒽含量介于毒性效应区间低值(ERL)和毒性效应区间中值(ERM)之间，PAHs对生态环境的影响目前处于较低风险水平。 关键词:百花湖水库;表层沉积物;多环芳烃;来源分析;生态风险 多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons， PAHs)有机污染物为疏水性物质，不易溶于水，在水体中会被强烈分配到非水相中，但其易于与悬浮物结合而沉降于水底，因此沉积物是水中PAHs的最终环境归宿。沉积物是地球表层生态系统的重要组成部分，它与上覆水体相互间存在着频繁的交换作用，被污染的沉积物极易成为潜在的二次污染源。近年来，国内外学者已对各地主要河流、湖泊、海湾等沉积物中PAHs污染特征开展了大量的研究工作，而对水库沉积物多环芳烃污染研究相对较少。PAHs有明显的地域差异，且污染持久性强，污染问题日益严重，在环境中具有潜在的致癌和致突变性，并可通过食物链危害人体健康。 百花湖水库位于贵州高原中部，距贵阳市区16 km，是乌江支流猫跳河中上游梯级开发电站的二级水库，属典型的喀斯特地区高原深水河道型水库，也是贵阳市重要的生活饮用水及农业用水的主要水源[5]。百花湖水库流域周边工业发达，自20世纪90年代以来，水体的富营养化加剧，由中营养型向中-富营养型过渡，水体功能受到严重影响，威胁着贵阳市的城市供水安全[6]。近年来，贵州省相关部门为保护和治理百花湖水库做了大量工作，取得了明显成效，但主要限于富营养化、重金属污染等方面的研究，而对有机污染物则仅限于COD、BOD等常规综合指标的分析，对沉积物中PAHs的研究至今未见相关报道。因此，对百花湖水库表层沉积物中16种美国环境保护署(EPA)优控PAHs的含量、分布以及污染来源开展研究，并应用沉积物风险评价标准对区域内PAHs进行生态风险评估，有助于进一步研究喀斯特特殊地貌下高原水库中PAHs的环境行为与归宿。 1 材料与方法 1.1 采样点设置 根据百花湖水库的水文特征及相关地理信息，共设置4个采样点:1号点岩脚寨、2号点麦西河口、3号点泵房、4号点大坝。其中，表层沉积物采样断面主要设在入库支流河口处、库区上游、1/3库处及坝前位置。采样时间为2010年11月20日。 1.2 主要仪器与试剂 Supelco固相萃取装置;硅胶固相萃取柱;GC-14C气相色谱仪(日本岛津公司)，配FID检测器、OV-1弹性石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);KQ-250DB型数控超声波清洗器;氮吹浓缩仪;冷冻干燥系统(Freezone 4.5，Labconco公司，美国);抓斗式采泥器。 多环芳烃标准物质采用混合标样(US-106N，购自美国ULTRA Scientific);丙酮、二氯甲烷、正己烷和乙腈均为色谱纯;100~200目的层析用硅胶(AR);无水硫酸钠(AR)。 1.3 样品采集及预处理 表层沉积物用抓斗采样器采集。采集后的样品密封带回实验室，在-20 ℃以下冷冻24 h，然后用冷冻干燥机冷冻干燥6 h，研磨过100目不锈钢筛。准确称取沉积物干样20.00 g于250 mL具塞三角瓶中加入回收率指示物，使用20 mL二氯甲烷和20 mL丙酮的混合溶剂进行萃取，经无水硫酸钠干燥，超声萃取30 min，静置后吸出上清液，上清液经离心分离转移到100 mL梨形瓶内。用旋转蒸发仪浓缩转移到5 mL具塞离心管中，过硅胶氧化铝柱，其过柱顺序为:5 mL正己烷对净化柱进行活化，完全转移萃取液至净化柱，加入30 mL混合溶剂[V(二氯甲烷)∶V(正己烷)=2∶3]淋洗柱子，洗脱得到多环芳烃组分。含多环芳烃组分的洗脱液用氮气吹至近干后，加入5 mL乙腈，转移到10 mL的试管中，用氮气浓缩后用正己烷定容至2 mL为止，待测液定容后转移至GC自动进样样品瓶中，加入内标进行GC/MS分析。以相对保留时间和特征碎片离子的峰强度比值对沉积物中的多环芳烃类化合物进行定性分析，使用内标和多点校正曲线对多环芳烃进行定量分析。 1.4 质量控制与质量保证 样品检测的同时完成方法空白和程序空白试验，对每个检测样品都添加回收率指示物(16种多环芳烃标准溶液)，其回收率为65.9%~88.3%。多环芳烃含量以干重计，16种多环芳烃的检出限为2~5 ng/g。试验结果进行了回收率校正和空白扣除。 1.5 试验条件 色谱柱:Waters PAH C18(4.6 mm×250 mm×5 μm);进样量:20 μL;柱温:25 ℃;升温程序:60 ℃保持2 min，以10 ℃/min升至120 ℃，再以4 ℃/min升至300 ℃，保持10 min;载气为高纯氦气，流量:1.0 mL/min;无分流进样2 μL;流动相:乙腈-水。 2 结果与分析 2.1 表层沉积物中PAHs的含量及分布特征 2010年11月百花湖水库4个采样点的PAHs含量列于表1。百花湖水库沉积物样的PAHs含量范围为714.8~1167.1 ng/g，平均值为862.95 ng/g。库区4个位点岩脚寨(1号点)到大坝(4号点)多环芳烃含量分别为852.9、714.8、1 167.1、717.0 ng/g。3号点泵房多环芳烃含量最高，这是由于该区域20世纪90年代曾是网箱养鱼基地，且是百花湖水库的下游，导致多环芳烃的悬浮物在此处大量沉积。由于多环芳烃的污染主要源于人类的活动，显然，百花湖水库库区的经济开发已开始导致该库区多环芳烃含量的上升。 从表1可以看出，在检测的美国环境保护署(EPA)优控的16种多环芳烃中，萘、二氢苊、茚并(1，2，3-cd)蒽芘未检出。多环芳烃组分分布特征是:库区2号点麦西河口2~4环多环芳烃含量较高，占多环芳烃总量92%，其余样点2~4环多环芳烃占多环芳烃总量的64%~71%，主要的优势化合物为苊、荧蒽和苯并(a)蒽;5环及5环以上多环芳烃占多环芳烃总量的8%~36%，苯并(b)蒽和二苯并(a，h)蒽为主要化合物。 2.2 表层沉积物中PAHs的来源分析 多环芳烃在环境中的组成和分布取决于其来源和传输过程，因此，可以运用多环芳烃特征组分的分子指标来判断其来源--高温燃烧源或石油来源[7]。由于环境中的PAHs可能来自多种污染源，且沉积到所分析的沉积物之前可能发生变化，从而造成其来源判别上的困难，但是通过特征PAHs组分的分析比较，仍可以对沉积物中PAHs的主要来源进行判断。不同环数多环芳烃的相对丰度就可以反映多环芳烃的来源[8]，通常低分子量多环芳烃(2~3环)主要来源于石油类污染和天然成岩过程，高分子量的多环芳烃(4环及其以上)主要来源于化石燃料的高温燃烧，利用沉积物中低环和高环多环芳烃比值(LMW/HMW)就可以判断多环芳烃的污染来源。Soclo等[9]指出，当LMW/HMW<1时，表明多环芳烃主要来自燃烧源;而当LMW/HMW>1时，则表明多环芳烃主要来源于石油类污染。另外，根据Yunker等[10]归纳的结果，荧蒽/(荧蒽+芘)[FLA/(FLA+PYR)]小于0.4意味着油类排放来源，大于0.5主要是草、木柴、煤燃烧来源，位于0.4~0.5则意味着石油及其精炼产品的燃烧来源。 从LMW/HMW指标(表2)来看，百花湖水库采样点1、2、4表层沉积物中LMW/HMW<1，可以推断沉积物中多环芳烃主要是来自燃烧排放污染;采样点3的LMW/HMW>1，指示出该区域多环芳烃主要来自石油类污染，与库区捕鱼、旅游的机动船只燃油泄漏有关。从FLA/(FLA+PYR)指标(表2)来看，样点1、3的比值大于0.5，指示出以草、木柴和煤的燃烧来源为主;样点4的比值位于0.4~0.5，指示为石油及其精炼产品的燃烧来源;样点2的比值小于0.4，指示为油类排放来源。综合上述PAHs来源分析表明，可推断出百花湖水库多环芳烃主要来自于化石燃料和生物质的不完全燃烧，这可能与库区周边燃煤、农田作物焚烧等人类活动密切相关，此外，部分区域也受到库区捕鱼、旅游的机动船只的油类排放污染的影响。 2.3 PAHs的污染水平和生态风险评价 从全球范围来看，沉积物多环芳烃的含量范围为1~760 000 ng/g，中等污染程度范围为 1 000~10 000 ng/g[11]。百花湖水库沉积物样的PAHs含量范围为714.8-1 167.1 ng/g，平均值为862.95 ng/g，高于贵阳市红枫湖水库多环芳烃污染程度(平均值为493.58 ng/g)[12]。综上所述，百花湖水库沉积物中多环芳烃污染处于中等偏低污染水平。 Long等[13]提出了海洋与河口表层沉积物中PAHs的潜在生态风险评价标准，该标准用两个数值反映沉积物质量的生态风险标志水平:毒性效应区间低值(ERL，生物有害效应几率小于10%)和毒性效应区间中值(ERM，生物有害效应几率大于50%)。若多环芳烃含量小于ERL，则产生负面生态效应的机率较小;若多环芳烃的含量在ERL和ERM两者之间，则具有潜在的生态风险;若多环芳烃的含量大于ERM，则可能产生严重的生态风险。 由表3可知，百花湖水库表层沉积物中多环芳烃含量远低于ERM，

长江口及废黄河口海域表层沉积物中多环芳烃分布特征和生态风险评价张晨晨;高建华;郭俊丽;盛辉;白凤龙;张道来【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2018(037)001【摘要】2015年10月采集长江口及废黄河口51个沉积物样品,对沉积物中的多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的含量进行测定,探讨长江口及废黄河口海域表层沉积物中PAHs的分布组成、来源及潜在的生态风险评价.总PAHs的含量范围为4.23～292.39 ng/g,平均值含量为67.40 ng/g.研究区样品的PAHs含量呈现“北部低南部高”的空间分布特征,舟山群岛东部区域PAHs含量普遍偏高,长江口次之,废黄河口最低.与国内其他海区相比,研究区域PAHs总体处于中低等污染水平.运用统计分析和特征比值法对来源进行分析,研究区域沉积物中PAHs主要是以4环、5环为主,来源分析显示PAHs的主要来源为各类燃烧源及石油源的混合来源.根据效应区间低/中值法(ERL/ERM)评价结果显示,长江口及废黄河口海域的潜在生态风险很小,但对生态有一定的潜在威胁,也应该引起重视.【总页数】7页(P38-44)【作者】张晨晨;高建华;郭俊丽;盛辉;白凤龙;张道来【作者单位】南京大学地理与海洋科学学院海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏南京210093;国家海洋局第二海洋研究所国家海岛开发与管理研究中心,浙江杭州310012;南京大学地理与海洋科学学院海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏南京210093;南京大学地理与海洋科学学院海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏南京210093;国家海洋局第二海洋研究所国家海岛开发与管理研究中心,浙江杭州310012;南京大学地理与海洋科学学院海岸与海岛开发教育部重点实验室,江苏南京210093;青岛海洋地质研究所,山东青岛266071;青岛海洋地质研究所,山东青岛266071;中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】P736.4+1;X820.4【相关文献】1.厦门西海域表层沉积物中多环芳烃含量分布及生态风险评价 [J], 黎晓霞;蔡河山;张珞平2.北部湾油气平台周边海域表层沉积物中多环芳烃的分布、来源及生态风险评价[J], 矫立萍;黄思添;陈莉莉;汪卫国3.北部湾油气平台周边海域表层沉积物中多环芳烃的分布、来源及生态风险评价[J], 矫立萍;黄思添;陈莉莉;汪卫国;4.黄河口及邻近海域表层沉积物中多环芳烃的分布特征及来源 [J], 胡宁静;石学法;刘季花;黄朋;朱爱美;刘焱光5.长江口及其邻近海域表层沉积物中多环芳烃的分布和生态风险评价 [J], 王波;李正炎;傅明珠;丁秀蓉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

辽河水环境质量评价及其污染源解析李步东;朱长军;杨少波;曲珍【摘要】为全面了解松辽河河流水体的污染状况,根据辽河的水质监测数据,采用主成分分析(PCA)对水质污染现状进行综合评价,并在主成分分析计算的相关结果之上进一步进行绝对主成分多元线性回归分析(APCS-MLR),量化了每个主成分对各污染物的贡献率.结果表明:辽河水体的主要污染物包括高锰酸盐指数、CODcr、BOD5、NH3-N和石油类.丰水期第一主成分对NH3-N、石油类的贡献率分别为49.09％和24.71％;平水期第一主成分对高锰酸盐指数、CODcr、BOD5和NH3-N的贡献率为30.48％、56.16％、26.93％和160.89％;枯水期第一主成分对高锰酸盐指数、CODcr、BOD5 NH3-N和石油类的贡献率分别为100.25％、101.26％、128.36％、93.71％和54.33％.辽河整体水质为Ⅳ类或Ⅴ类水质,在7个监测断面中,双台子河闸水质最差.研究表明,污染物主要受到沿岸城镇居民生活和石油化工企业废水的排放以及农业和畜牧业等面源污染的影响.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2019(038)002【总页数】6页(P31-36)【关键词】辽河;主成分分析;绝对主成分多元线性回归分析;污染源解析【作者】李步东;朱长军;杨少波;曲珍【作者单位】河北工程大学能源与环境工程学院,河北邯郸056038;河北工程大学能源与环境工程学院,河北邯郸056038;河北工程大学能源与环境工程学院,河北邯郸056038;西藏自治区水文水资源勘测局日喀则水文水资源分局,西藏日喀则857000【正文语种】中文【中图分类】X8241 引言为了更加深入、准确的了解河流存在的水环境问题，国内外相关学者将各类数学和统计学评价方法应用在水质评价和水体污染源解析等研究中。

目前，国内外对河流水质评价的方法主要有单因子评价法、综合污染指数法、模糊综合评价法、水污染指数法、主成分分析法和多元统计分析法等[1]。

林秀梅,刘文新,陈江麟,等.渤海表层沉积物中多环芳烃的分布与生态风险评价[J].环境科学学报,2005,25(1):70-75LIN Xiumei,LIU Wenxin,CHEN Jianglin,e t al .Dis tribution and ecological risk ass ess ment of polyc yclic aromatic hydrocarbons in s urface sedi ments from Bohai Sea,China[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2005,25(1):70-75渤海表层沉积物中多环芳烃的分布与生态风险评价林秀梅1,刘文新1*,陈江麟2,许姗姗1,陶 澍111地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京大学环境学院,北京 100871;21国家海洋局北海分局,青岛 266033摘要:利用第2次全国海洋污染基线调查数据,研究渤海表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的空间分布特征和输入来源.结果表明,按渤海海区划分,PAHs 含量由高至低依次为秦皇岛沿岸、辽东湾、莱州湾、辽东半岛近岸、外海海区和渤海湾近岸.对照有关的沉积物质量标志水平,秦皇岛沿岸和辽东湾(尤其是锦州湾)表层沉积物中PAHs 具有较高生态风险.就PA Hs 组成而言,锦州湾近岸沉积物中低环比例较高,其它海区4~5环占优.荧蒽P 芘和芘P 苯并(a)芘两个比值参数显示锦州湾近岸沉积物的PA Hs 主要源于石油工业,秦皇岛近岸和莱州湾部分站点主要来自燃油产物,而其它海区的大部分站点则属于燃煤型来源.燃烧生成的PA Hs 易吸附于细微颗粒物上,其迁移和沉降可能是外海海区PAHs 含量高于渤海湾近岸的一个原因.关键词:渤海;表层沉积物;多环芳烃;分布;生态风险评价文章编号:0253-2468(2005)01-0070-06 中图分类号:X13 文献标识码:ADistribu tion and ecological risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments from Bohai Sea ,ChinaLI N Xiumei 1,LIU Wenxin 1,*,CHEN Jianglin 2,XU Shanshan 1,TAO Shu 1b for Earth S urface Processes,Col le ge of Environ men tal Sciences,Pekin g Uni versi ty,Beijin g 100871;2.North China Sea Bran ch of State Oceanic Ad mini s -tra ti on,Qin gd ao 266033Abstract :By usi ng the data of the Secon d Su rvey of Marin e Pollu ti on Baseline,the s patial di stribu ti on and main sou rces of polycyclic aroma tic hydrocarb on s (PAHs)in the su rface sedi men ts from BoHai S ea were in ves ti gated.The resu lts showed th at the concen tration of total P AHs from high to low were th e coas tal area at Qin huan gd ao,Liaodong Bay,Lai zh ou Bay,th e costal area at Liaodong Penin sula,the outer sea area an d the c oas tal area at Bohai pared with the corre -sp on din g quali ty gu ideline s,Qin hu an gdao and Liaodon g Bay would have s tronger ecol ogical risk.As to the comp osi tions of parent PAHs,The p roportion of the l ow molecular comp onents at Jinz hou Bay was high,wh ile the componen ts with 4or 5rin gs were d omin ant in other areas.Based on Flu oranthen e P Pyrene and Pyren e P Benz o(a)pyren e ra ti os,the main source of PAHs was id entified from petroleu m in du stry at Jin zh ou Bay,petrolic combus ti on tu rned i nto the s ou rce in Qi nhu angdao an d part of Liaod on g Bay,and coa -l burnin g was primary in the othe r areas.The reason why the con cen tration s of PAHs in th e outer sea area were hi ghe r than i n -sh ore sea in Bohai Bay was probabl y the adsorption of PA Hs originated from fossil fuel combu stion on fine p articles follo wed b y tran sfer an d d eposition.K ey words :Bohai Sea;surface sed iments;PA Hs;d istribu tion;ecological risk assess men t收稿日期:2004-01-13;修订日期:2004-04-06基金项目:国家自然科学基金(No.40332015)作者简介:林秀梅(1975)),女,硕士研究生;*通讯联系人广泛分布于大气、水体、土壤和沉积物中的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)主要来自人类的能源活动(如燃烧过程)[1].每年有大量的PAHs 经由地表径流、大气颗粒物迁移和沉降而汇入水体沉积物.对表层沉积物中PAHs 的含量和分布进行现场调查可指示区域内这类持久性有机污染物近期的污染状况和变化特征,为深入研究PAHs 的环境行为和生态效应积累必要的资料[2~4].鉴于PAHs 沉积物生态效应评价的标准和方法尚未统一,目前的大多数研究仍然处于初始阶段.伴随环渤海地区社会经济的高速发展,渤海的环境污染日趋严重,造成海洋资源的严重破坏和巨额损失.虽然在前期已完成少数区域性勘查[5,6],但明显存在研究区域有限、样点数目过少、分布失衡的不足,并且缺乏针对PAHs 组成的空间分布和溯源分析的研究.本文利用第2次全国海洋污染基线调查的数据,藉以确定渤海表层沉积物中PAHs 的分布状况、组成特征和可能来源,并参照相应的沉积物质量标志水平,开展区域PAHs 潜在生态风险的初步评价,为进一步控制和治理渤海沉积物的持久性第25卷第1期2005年1月环 境 科 学 学 报ACTA SCIENTIAE CIRCUMSTANTIAEVol.25,No.1Jan.,20051)5第二次全国海洋污染基线调查6技术组.5第二次全国海洋污染基线调查总体方案6.1997,内部资料2)5第二次全国海洋污染基线调查6技术组.5第二次全国海洋污染基线调查技术规程6(第一、二分册).1997,内部资料有机污染、保证区域可持续发展提供基础数据和背景材料.1 材料与方法1.1 海域与站位现场调查的海域按5m 等深线1)划分为近岸海区和外海海区.前者下设5个重点调查区,内含56个站位:(1)辽东半岛近岸(站位1~5);(2)辽东湾近岸(站位6~23);(3)秦皇岛近岸(站位24~30);(4)渤海湾近岸(站位31~46);(5)莱州湾近岸(站位47~56).外海海区设置10个站位(站位A~J).具体分布参见图1.图1 渤海表层沉积物采样站位图Fi g.1 The sketch map of surface sedi ment sampling in Bohai Sea1.2 表层沉积物(0~2cm)样品采集近岸海区的样品采集利用箱式采泥器,在外海海区使用011m 2抓斗采泥器.样品密封保存在铝盒或玻璃瓶中(0~4e ),并尽快送回实验室分析.细节可参阅有关规程2).113 样品分析样品在洁净室内冷冻干燥后研磨过80目筛.称取经筛分混匀的样品10g,用正己烷与丙酮混合溶剂(体积比为1B 1)在索氏提取器中提取16h.提取液加入高纯铜粉脱硫后,在旋转蒸发器上浓缩至2~3mL,再加入50mL 正己烷以替换溶剂,继续浓缩至2mL.浓缩提取液通过硅胶P 氧化铝(体积比为1B 2)层析柱后,加入40mL 正己烷以淋洗饱和烷烃.然后,加入80mL 混合溶剂(20%二氯甲烷+正己烷(体积比为3B 7))洗脱得到多环芳烃组分.含多环芳烃组分的洗脱液经旋转蒸发,浓缩定容至110mL.最后,在浓缩液中加入内标化合物,利用气相色谱-质谱联用仪(GC -MS,HP 5890II P 5972)测定.GC -MS 操作参数和定量分析(包括样品化学分析全流程和仪器分析)的质控和质保措施等细节均按照基线调查技术规程2)和海洋监测规范执行[7,8],其中多环芳烃标准物质采用混合标样(US -106N,购自美国ULTRA Scien -tific),主要成份如芴、菲、蒽、荧蒽、芘、、苯并(a)蒽、苯并(a)芘和苯并(e)芘的基质加标回收率在80%~99%,分析标准偏差平均为918%,有关方法的精密度采用国际原子能机构互校样品的测试结果进行评定.2 结果与讨论211 各海区表层沉积物中PAHs 的分布在国内外许多相关研究中,通常选择环境优先控制的16种典型PAHs 的含量之和(2PAHs)评价其污染水平[4,9].在渤海表层沉积物样品中检测到的典型PAHs 包括:萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、、苯并(a)蒽、苯并(a)芘和苯并(e)芘.各海区样品PAHs 检出率分别为:辽东半岛近岸、辽东湾近岸和外海海区为100%,秦皇岛近岸为43%,渤海湾近岸为44%,莱州湾近岸为60%.分析结果列于表1.从区域分布看,2PAHs 较高的海区主要集中在近岸.其中,以秦皇岛近岸为最高,其次是辽东湾近岸和莱州湾近岸.其它海区的变化幅度则明显较小.值得注意的是外海海区的污染水平较渤海湾近岸为高.图2显示各海区内2PAHs 含量的站位分布.显然,2PAHs 高值出现在26号站位(207914ng #g -1),随后是25号站位(96413ng #g -1),两者均位于秦皇岛港口区.秦皇岛港是兼营柴油、航空煤油、进出口原油的大型多功能港口.许多进出港口和锚地的渔船、客P 货轮等机动船舶时常排放的含油废水,港口、泵站、污水处理厂(氧化塘)等市政工程设施排放的废水,以及海水养殖产生的入海污水是造成附近海洋表层沉积物中高浓度PAHs 的主要原因.在辽东湾近岸,高2PAHs 含量的站位出现在21号(65219ng #g -1),其次是18号(49919ng #g -1)和17号(39719711期林秀梅等:渤海表层沉积物中DDTs 、PCBs 及酞酸酯的空间分布特征ng#g-1).16至21号站位地处辽东湾内的锦州湾近岸,受当地入海径流夹带的陆源污染物排放的影响,在河口形成PAHs高值区.11、12号站位位于辽东湾内几条重要河流(如辽河、太子河)的河口附近,55、56号站位则靠近莱州湾龙口近岸区,这些站位所处海区表层沉积物中P AHs的污染程度相对较高,显然这与接受沿岸地区各类排放源排入大量工业废水和生活污水直接有关.表1渤海表层沉积物中PAH s含量分布Table1Distri bution of PAHs concentrations in the surface sedi ments from Bohai Sea ng#g-1组分辽东半岛近岸辽东湾近岸秦皇岛近岸渤海湾近岸莱州湾近岸外海海区均值范围均值范围均值范围均值范围均值范围均值范围萘 1.7 1.0~4.6 5.1 1.0~22.616.7 2.6~34.5 1.2 1.0~2.6 2.4 1.0~5.1 2.0 1.0~3.5芴0.60.5~1.016.20.5~89.615.00.5~36.80.50.5~0.50.50.5~0.50.50.5~0.5菲 6.4 2.1~9.040.3 5.3~217.065.317.9~122.0 1.40.7~5.6 4.40.7~11.8 4.20.7~7.4蒽0.60.6~0.68.90.6~47.837.20.6~95.10.60.6~0.6 1.10.6~4.1 1.30.6~2.6荧蒽 4.60.9~11.819.50.9~69.8156.835.5~265.0 2.20.9~5.87.00.9~20.6 5.8 1.8~9.9芘 3.8 1.1~9.120.7 1.1~89.2122.616.8~222.0 2.2 1.1~5.3 5.2 1.1~15.3 3.6 1.1~5.82.5 2.3~2.511.4 2.5~72.9235.446.1~444.0 2.5 2.5~2.512.1 2.5~37.5 2.8 2.5~5.0苯并(a)蒽 2.5 2.5~2.5 6.2 2.5~41.7266.535.4~546.0 2.5 2.5~2.57.2 2.5~30.9 2.5 2.5~2.5苯并(a)芘7.57.5~7.57.57.5~7.577.613.4~138.07.57.5~7.57.57.5~7.57.57.5~7.5苯并(e)芘7.57.5~7.57.57.5~7.588.923.0~176.07.57.5~7.57.57.5~7.57.57.5~7.5E PAHs37.628.4~52.0143.431.2~652.91081.9202.2~2079.428.024.7~34.655.024.7~139.237.725.6~47.图2各海区站位表层沉积物中总PAHs含量Fi g.2Total concentrations of PAHs at different stations in different areas212PAHs的组分比例和来源环境中PAHs的来源比较复杂,不同成因的PAHs具有结构和组分差异,并且在迁移和沉积过程中保持相对稳定,因而,PAHs的组分特征可作为区分污染来源的依据.通常,低分子量P低环PAHs主要来源于石油类产品(petroleum)、化石燃料的不完全(低至中等温度)燃烧(inc omplete combustion)或天然成岩过程(diagenesis),而高温热解(pyrogenic)主要生成高分子量P高环PAHs[2,3].据此将本文涉及的10种PAHs划分为三组:2~3环(萘、芴、菲、蒽)、4环(荧蒽、芘、、苯并(a)蒽)和5环(苯并(a)芘、苯并(e)芘).图3显示各海区表层沉积物样品中PAHs的组分比例.据图3,在辽东湾近岸16~21号站位(锦州湾近岸),其2~3环的比例相对较高,占2P AHs的48%以上,表明以石油类产品和P或燃料不完全燃烧的源输入为主.对于其它海区,PAHs的组分特征比较相似,即以高环组分(4~5环)占优,显示高温裂解可能是主要来源.目前,对于PAHs的溯源分析,许多研究提出利用菲P蒽、荧蒽P芘、芘P苯并(a)芘、苯并(a)蒽P等异构体比例指数作为分子标志物来判别PAHs的来72环境科学学报25卷图3 各海区PAH s 组成成份比例Fi g.3 Percentage of PAHs components i n di fferent areas源[10].Sicre 等提出当荧蒽与芘的质量浓度比值大于1时,PAHs 主要来自化石燃料燃烧,而比值小于1则指示来自石油类产品的输入[11].此外,芘P 苯并(a)芘是用以区分汽油燃烧(尾气)与燃煤污染源的重要参数之一:通常认为该比值小于1可归结为燃煤排放,比值介于1~6属于尾气排放[12].依据实际情况,本文选用w 荧蒽P w 芘和w 芘P w 苯并(a)芘两组参数进行各海区表层沉积物样品中PAHs 来源特征的比较(见图4,图中部分站位的比值重合).在辽东湾近岸的16~21号站位(锦州湾近岸):w 荧蒽P w 芘<1,w 芘P w 苯并(a)芘>1,可大致推断辽东锦州湾近岸的PAHs 输入以石油类产品为主,污染源可能主要来自附近锦州油田、锦西石油工厂等排放的含油废水.在秦皇岛近岸和莱州湾近岸的部分站位:w 荧蒽P w 芘>1,w 芘P w 苯并(a)芘>1,其PAHs 污染物很可能主要来源于汽油燃烧产物.在其它海区的大部分站位:w 荧蒽P w 芘值>1,w 芘P 苯并(a)芘值<1,表明PAHs 主要来源于北方地区燃煤产物.由于芘相对荧蒽而言易发生光化学反应,经长距离迁移后,易降解的低环PAHs 含量将明显减少[13],造成吸附并伴随固体颗粒物沉降的PAHs 中荧蒽与芘的比值增大,致使外海海区除站位A 外其它站位的荧蒽与芘的比值高于某些海湾的近岸站点.外海海区内的站位A 因距图4 各海区站位表层沉积物中w 荧蒽P w 芘和w 芘P w 苯并(a)芘Fig.4 Fluoranthene P Pyrene and Pyrene P Benz o(a)pyrene in thesurface sedi ments of the s ampli ng s tations in different area离辽河、大凌河的入海口较近,其PAHs 可能源于近岸某些工业废水和生活污水的排放.根据以往在相邻海区的研究,北黄海表层沉积物及渤海海峡柱状沉积物中PAHs 的主要来源是化石燃料的不完全燃烧并混合有石油源的影响[14,15].这与本文所得结果是一致的.213 PAHs 污染的生态风险评价一般而言,低分子量(2~3环)PAHs 可呈现显著的急性毒性,而某些高分子量PAHs 则具有潜在731期林秀梅等:渤海表层沉积物中DDTs 、PCBs 及酞酸酯的空间分布特征的致癌性[1,16].Long等人在总结前期大量的实地研究的基础上,提出用于确定海洋与河口沉积物中有机污染物的潜在生态风险的效应区间低值(effects range low,ERL,生物有害效应几率<10%)和效应区间中值(effects range median,ERM,生物有害效应几率>50%)[17],两者又被视为沉积物质量的生态风险标志水平(guidelines).借助ERL和ERM可评估有机污染物的生态风险效应:若污染物浓度<ERL,则极少(rarely)产生负面生态效应;若污染物浓度在两者之间,则偶而(occasionally)发生负面生态效应;若污染物浓度>ERM,则经常(frequently)会出现负面生态效应.本文将渤海表层沉积物样品中9种PAHs (苯并(e)芘的标志水平暂缺)与相应的沉积物生态风险标志水平进行比较,结果表明(参见表2):在辽东锦州湾近岸的16、17、18、20和21号站位,表层沉积物中芴的含量已处于ERL与ERM之间;在秦皇岛港口附近的26号站位,芴、蒽、、苯并(a)蒽的含量均超过相应的ERL.而其它海区站位的沉积物样品中PAHs含量都低于ERL.因此,辽东湾(尤以锦州湾)近岸和秦皇岛港口海区可能对周边海洋生物产生一定的负面影响,属于较高生态风险区;其它海区的潜在生态风险则很小.表2PAHs含量超出相应质量警戒水平的海区站位Table2Sampli ng stations with PAHs concentrati ons exceedi ng the corresponding gui delines ng#g-1化合物ERL(1)ERM(2)辽东湾近岸No.16No.17No.18No.20No.21秦皇岛近岸No.26萘16021007.714.022.6 6.09.934.5芴1954021.161.249.623.589.636.8菲240150039.9101.0161.048.2217.0122.0蒽85.31100 6.232.144.49.047.895.1荧蒽600510012.662.369.812.069.8265.0芘665260014.363.976.912.489.2222.0 3842800 2.534.941.6 2.572.9444.0苯并(a)蒽2611600 2.513.519.0 2.541.7546.0苯并(a)芘43016007.57.57.57.57.5138.0 2PAHs402244792114.3390.4492.4123.6645.41903.4(1)效应区间低值;(2)效应区间中值.黑体数值代表超出相应的生态效应警戒水平.3结论(1)渤海表层沉积物中PAHs的含量分布由高至低分别为秦皇岛近岸、辽东湾近岸、莱州湾近岸、辽东半岛近岸、外海海区和渤海湾近岸.(2)在辽东锦州湾近岸,低分子量(2~3环) PAHs比例较高;在其它海区,高分子量(4~5环) PAHs组分占优势.根据w荧蒽P w芘、w芘P w苯并(a)芘的比值分析,可大致推断:在辽东锦州湾近岸,石油类产品输入是PAHs的主要来源;在秦皇岛近岸和莱州湾近岸的部分站位,PAHs主要来自汽油燃烧产物(尾气);在其它海区的大部分站位,PAHs主要来源于燃煤产物.(3)根据沉积物质量的生态风险标志水平,秦皇岛港口区、辽东锦州湾近岸属PAHs污染的较高生态风险区.参考文献:[1]D ouben P E T.PAHs:an ecotoxicological perspec tive[M].NewYork:Wiley,2003:377[2]Mai B X,Fu J M,Sheng G Y,et al.Chlorinated and polycyclic ar-o matic hydrocarbons in riverine and esturine sedi ments fro m PearlRiver Del ta,China[J].Environ Pollut,2002,117(3):457)474 [3]Mai B X,Qi S H,Zeng E Y,et al.Distributi on of polycyclic aro-matic hydrocarbons i n the coastal region of Macao,China:ass ess-ment of i nput s ources and trans port pathways using compositionalanalysis[J].Environ Sci Technol,2003,37(21):4855)4863 [4]Wu Y,Zhang J,Zhu Z J.Polyc 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