渤海湾西岸典型持久性有机污染物的环境行为初步研究

论文摘要

持久性有机污染物（POPs）是一类在环境中难降解、生物体内难代谢,具有很强的亲脂性,可以通过食物链富集,能够通过蒸发-冷凝等过程远距离传输的污染物,此类污染物毒性高,即使是微量水平也能对生态环境及人体健康产生显著不良影响。本文采用硅胶净化法和凝胶渗透色谱法对环境样品进行净化、分离,应用GC-MS分析测定了环境样品中的历史性和新兴的典型痕量持久性有机污染物（多氯联苯（PCBs）、多溴联苯醚（PBDEs）、多环芳烃（PAHs）、有机氯农药（OCPs）等）,并运用Preplink三联机全自动前处理仪建立了测定环境样品中OCPs的SPE-GPC-VAP全自动样品净化、分离和在线浓缩的前处理方法,结果较为满意。各目标物质的方法检出限分别为PAHs 0.02-0.20 ng/g;OCPs 0.02-1.97 ng/g;PCBs 1.01-10.0 pg/g;PBDEs 0.21-1.53 pg/g。该研究对渤海湾西岸主要入海河流河口、典型潮间带和近岸海域的多种环境介质中PAHs、OCPs、PCBs和PBDEs等四类持久性有机污染物的污染现状、分布特征、污染来源进行了分析,初步研究了这四类污染物在渤海湾西岸的环境行为。研究结果表明:这四类典型持久性有机污染物在渤海湾西岸的分布趋势为入海河流>河口>潮间带>近岸海域,这表明有机污染物的污染主要是受陆域污染源影响。在渤海湾西岸入海河流河口表层沉积物中PAHs总浓度范围为293.74-17 035.95 ng/g,多数以低环数（≤3环）PAHs占主导地位;OCPs总浓度范围为32.21-10 500.85 ng/g,其组成特征在不同的流域各不相同;PCBs的浓度范围在216.53-128 646.20 pg/g之间,多数河流沉积物中以10氯代PCBs为主要同类物,其次是6氯代和5氯代PCBs;PBDEs则在0-870.46 pg/g之间,多数河流以BDE28和47污染水平较高,在永定新河、大沽排污河以及北塘口BDE209也比较高。浮游动物体内PCBs和PBDEs的浓度比浮游植物高约1个数量级。OCPs、PCBs、PBDEs三类污染物质,在生物体内的含量均高于相对应的沉积物。在4个典型潮间带表层沉积物中,PAHs的污染水平依次是歧口>驴驹河>滨海新区>海滨浴场;OCPs为歧口>滨海新区>海滨浴场>驴驹河;PCBs为滨海新区>歧口>海滨浴场>驴驹河;PBDEs则是滨海新区>海滨浴场>歧口>驴驹河。初步分析表明在潮间带表层沉积物中PAHs以3环PAHs为主要污染物,除滨海新区外OCPs以HCHs为主要污染物,沉积物中主要以4-6氯代PCBs为主,BDE209和BDE47在多数沉积物中占PBDEs比重大。在多数生物体中,这四类有机污染物的含量明显高于表层沉积物和间隙水,表明存在着生物富集效应。对渤海湾西岸近岸海域表层沉积物中典型持久性有机污染物进行了初步的研究和分析。四类持久性有机污染物的污染水平依次分别为147.34-710.21 ng/g、19.13-242.62 ng/g,490.8-15 901.0 pg/g和0-126.21 pg/g。PAHs和PBDEs的总量分布大致是北部较高,中间较低,向南又升高的趋势,OCPs和PCBs的规律则不太明显。多环芳烃以低环数（≤3环）PAHs占主导地位;OCPs以HCHs为主要污染物;在绝大多数站位主要以3、4氯代PCBs为主,PBDEs中以BDE28、BDE209和BDE47为主要污染物。对渤海湾西岸典型持久性有机污染物的源解析表明:PAHs来自石油和煤、木炭等燃料燃烧的复合污染,HCHs则主要是历史性的工业品六六六和林丹的混合污染,在多数区域DDT降解缓慢或者可能有新的DDT输入来源。PCBs是历史性的污染物,其在生物体内的污染水平较之沉积物高,说明PCBs具有较强的生物富集能力而且很难降解。PBDEs的污染受大气传输作用较大。对近岸海域沉积物中典型持久性有机污染物的风险评价表明:沉积物中PAHs、DDD、DDE和PCBs尚未对生物造成不利的影响,而DDTs可能对生物产生负效应,应引起注意。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第1章 绪论
• 1.1 典型持久性有机污染物及其特征
• 1.2 持久性有机污染物的毒性和危害
• 1.3 持久性有机污染物的污染来源及现状
• 1.4 持久性有机污染物的环境行为
• 1.5 研究区域概况
• 1.5.1 研究区域海域状况
• 1.5.2 研究区域水文特征
• 1.5.3 研究区域的研究现状
• 1.6 选题的意义和内容
• 第2章 PAHs、OCPs、PCBs 及PBDEs 实验方法的建立
• 2.1 样品的采集与保存
• 2.2 实验条件
• 2.2.1 试剂与材料
• 2.2.2 标准样品
• 2.2.3 仪器与设备
• 2.3 分析方法
• 2.3.1 样品的预处理与提取
• 2.3.2 样品的净化与分离
• 2.3.3 水样的富集与净化
• 2.3.4 仪器分析
• 2.4 质量控制/质量保证
• 2.5 结果与讨论
• 第3章 渤海湾西岸入海河流河口典型POPs 的分布特征
• 3.1 渤海湾入海河流河口表层沉积物中典型POPs 的分布特征
• 3.1.1 PAHs 的分布特征
• 3.1.2 OCPs 的分布特征
• 3.1.3 PCBs 的分布特征
• 3.1.4 PBDEs 的分布特征
• 3.2 污染源解析
• 3.3 渤海湾西岸入海河流河口生物中典型POPs 的污染水平
• 3.3.1 PAHs 的污染特征
• 3.3.2 OCPs 的污染特征
• 3.3.3 PCBs 的污染特征
• 3.3.4 PBDEs 的污染特征
• 3.4 本章小节
• 第4章 渤海湾潮间带典型POPs 的分布特征
• 4.1 歧口和驴驹河潮间带沉积物中典型POPs 的分布特征
• 4.1.1 PAHs 的污染特征
• 4.1.2 OCPs 的污染特征
• 4.1.3 PCBs 和PBDEs 的污染特征
• 4.2 海滨浴场潮间带典型POPs 的分布特征
• 4.2.1 间隙水中典型POPs 的污染水平
• 4.2.2 表层沉积物中典型POPs 的污染水平
• 4.2.3 柱状沉积物中典型POPs 的垂直分布
• 4.2.4 生物体中典型POPs 的污染特征
• 4.2.5 污染源解析
• 4.3 滨海新区潮间带典型POPs 的分布特征
• 4.3.1 PAHs 的分布特征
• 4.3.2 OCPs 的分布特征
• 4.3.3 PCBs 的分布特征
• 4.3.4 PBDEs 的分布特征
• 4.4 本章小节
• 第5章 近岸海域表层沉积物中典型POPs 的空间分布及潜在风险
• 5.1 近岸海域表层沉积物中POPs 的空间分布
• 5.1.1 PAHs 的空间分布
• 5.1.2 OCPs 的空间分布
• 5.1.3 PCBs 的空间分布
• 5.1.4 PBDEs 的空间分布
• 5.2 污染源解析
• 5.3 近岸海域表层沉积物中POPs 的潜在风险评价
• 5.4 本章小节
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士研究生期间发表和待发论文