中国近海沉积物中黑碳与多环芳烃的研究

论文摘要

黑碳和多环芳烃都是燃烧产生的污染物,并广泛存在于土壤及海洋特别是近海沉积物中。由于黑碳和多环芳烃对环境及生态系统具有不同的影响途径和危害,多年来一直受到环境研究者的极大重视。本文对我国近海几个海区（渤海湾、北黄海、胶州湾、南海珠江口及其邻近海区）沉积物中黑碳和多环芳烃的含量、分布及来源进行了研究,并首次对各海区表层沉积物中黑碳和多环芳烃的相关性进行了分析。数据显示,中国近海各海区（渤海湾、北黄海、胶州湾、南海珠江口及其邻近海区）表层沉积物中黑碳的浓度范围为0.1 - 2.45 mg/gdw,占总有机碳浓度的1 - 41%,具有较大的空间差异。渤海湾表层沉积物中黑碳浓度最高（平均为2.18 mg/gdw）,占沉积物中总有机碳浓度的27 - 41%。相比之下,北黄海、胶州湾和南海珠江口及其邻近海区表层沉积物中黑碳浓度较低,分别占沉积物中总有机碳浓度的6%、8%和5%。黑碳的分布主要受其来源的影响,陆地来源和河流输入是中国近岸海区表层沉积物中黑碳的重要来源。该研究显示黑碳在沉积物中的埋藏可能代表我国近海各海区碳循环中的一个重要碳汇。中国近海各海区（渤海湾、北黄海、南海珠江口及其邻近海区）表层沉积物中多环芳烃的浓度范围为47.5– 3673.5 ng/g（均为干重）,亦具有很大的空间差异。渤海湾中多环芳烃的浓度最高（82.9– 3673.5 ng/g）,反映了该地区受人类污染严重的特征。在三个海区表层沉积物中,单组分多环芳烃的分布也具有明显不同的特征,渤海湾主要以5、6环的多环芳烃为主,而北黄海和南海珠江口及其邻近海区3、4环多环芳烃的浓度较高。基于多环芳烃的单组分分布特征和一些特殊指数,可以得到渤海湾表层沉积物中的多环芳烃以木材、煤的不完全燃烧来源为主,而北黄海海区和南海珠江口及其邻近海区的多环芳烃显示出木材、煤的燃烧和石油燃烧的混合来源。中国近海表层沉积物中黑碳浓度与多环芳烃的浓度并不存在很好的相关性,这说明中国近海表层沉积物中的黑碳和多环芳烃具有不同的来源,且在沉积物中的埋藏受控于不同的地球化学作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 黑碳的研究背景
• 1.1.1 黑碳的定义
• 1.1.2 黑碳的降解
• 1.1.3 黑碳的测定方法
• 1.2 环境中黑碳的研究意义
• 1.3 沉积物中黑碳的研究现状
• 1.4 沉积物中的多环芳烃
• 1.5 本研究的研究意义、研究思路和内容
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 研究思路
• 1.5.3 研究内容
• 第二章 样品采集及测定
• 2.1 样品采集及研究区域概况
• 2.2 样品中黑碳的提取和测定
• 2.2.1 试剂及仪器
• 2.2.2 黑碳和总有机碳的提取和测定
• 2.3 样品中多环芳烃的提取和测定
• 2.3.1 试剂及仪器
• 2.3.2 多环芳烃的提取和测定方法
• 第三章 结果和讨论
• 3.1 中国近海沉积物中总有机碳和黑碳的分布
• 3.1.1 中国近海表层沉积物中总有机碳的空间分布
• 3.1.2 中国近海表层沉积物中黑碳的空间分布
• 3.1.2.1 渤海湾表层沉积物中黑碳的分布特征
• 3.1.2.2 北黄海表层沉积物中黑碳的分布特征
• 3.1.2.3 胶州湾表层沉积物中黑碳的分布特征
• 3.1.2.4 南海珠江口及其邻近海区表层沉积物中黑碳的分布特征
• 3.1.3 中国南海珠江口邻近海区沉积物中黑碳和总有机碳的垂直分布
• 3.1.3.1 总有机碳的垂直分布特征
• 3.1.3.2 黑碳的垂直分布特征
• 3.1.4 本研究结果与其他研究结果的比较
• 3.2 中国近海表层沉积物中多环芳烃的分布
• 3.2.1 中国近海表层沉积物中多环芳烃的含量分布
• 3.2.2 中国近海表层沉积物中单组分多环芳烃分布特征
• 3.2.3 中国近海表层沉积物中多环芳烃的来源分析
• 3.3 中国近海表层沉积物中黑碳与总有机碳、多环芳烃的相关性分析
• 3.3.1 中国近海表层沉积物中黑碳与总有机碳的相关性
• 3.3.2 中国近海表层沉积物中多环芳烃与总有机碳的相关关系
• 3.3.2 中国近海表层沉积物中多环芳烃与黑碳的相关关系
• 第四章 结论
• （1） 中国近海沉积物中总有机碳和黑碳的含量及分布
• （2） 中国近海表层沉积物中多环芳烃的分布及来源
• （3） 中国近海表层沉积物中黑碳与总有机碳和多环芳烃的相关性
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢