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随着广西北部湾地区经济的快速发展,表层沉积物也成为影响茅尾海生态环境质量重要因素。结合国内外的相关研究,本研究以2014年4月采集的茅尾海表层沉积物为研究介质,系统研究了广西茅尾海表层沉积物样品中氯代多环芳烃(ClPAHs)的浓度水平、污染分布特征、来源解析、毒性当量及潜在污染源对目标污染物的毒性贡献。通过两种源解析方法对氯代多环芳烃的进行分析,更加详实了各污染源对氯代多环芳烃的环境浓度及毒性贡献。研究的结论如下:(1)本研究在茅尾海近岸海域总共布设35个采样站位,根据各区域地理地貌特征分为M、K、S和J四个区域。在所采集的表层沉积物样品(n=35)中,均检出了氯代多环芳烃,且20种目标氯代多环芳烃中有18种同系物被检出;这说明ClPAHs在该研究区域表层沉积物中已广泛存在。其中,∑Cl PAHs的浓度范围是0.319.64 ng/g dw,平均值为3.21 ng/g dw。其中6-ClBaP和9-ClPhe的平均浓度最高,与国内外关于表层沉积物中氯代多环芳烃的一致,这两种物质也是普遍偏高的。9-ClPhe的检出率为100%,平均浓度为1120.39 pg/g dw,高于氯代多环芳烃同系物。结合广西茅尾海形貌特征、产业框架和污染源等具体特点,通过与其他已有的少量的关于表层沉积物的文献报道的数据对比分析,可以推测广西茅尾海表层沉积物中ClPAHs的浓度水平在世界范围内属于中等水平。本研究中18种ClPAHs的总浓度随着采样点位置的不同,变化较大,这与茅尾海的特殊地貌和不同地点的附近污染源不同有关。茅尾海表层沉积物中ΣClPAHs浓度高值主要集中在J和K区,以及S地区一些采样点;其中K区的总浓度平均值(5.36 ng/g dw)最高,J区(4.22 ng/g dw)仅稍低于K区,浓度也是很高,M区的总浓度平均值(2.11 ng/g dw)最低。表明地理位置对表层沉积物中ClPAHs的空间分布有较为重要的影响。经过多方因素分析,石化工厂、水泥厂的复杂物质的排放,燃料燃烧和城市污水排放都是可能导致ClPAHs浓度高的原因。(2)本研究中利用REPBaPEC50/60使ClPAHs的毒性当量标准化,进而计算ClPAHs的总毒性当量。通过计算得到的氯代多环芳烃在广西茅尾海表层沉积物样品中的类二噁英总毒性当量(TEQClPAHs)为601.68 pg-TEQ/g,单体的毒性当量范围是2.32185.97 pg-TEQ/g。按照ClPAHs同系物的TEQ排名为6-ClChr(30.91%)>3,9,10-Cl3Phe(18.01%)>7-ClBaA(15.77%)>9-ClPhe(5.59%)>9,10-Cl2Phe(5.17%)>6-ClBaP(4.33%)>8-ClFlu(4.32%)>7,12-Cl2Ba A(2.53%)>3-ClFlu(2.31%)。主要致癌物质为6-ClChr和3,9,10-Cl3Phe。对比国内外研究,表明广西茅尾海表层沉积物中ClPAHs对环境的毒性污染程度相对而言还是中等。(3)本研究选取6-ClBaP/1-ClPyr、3-ClFlu/1-ClPyr、6-ClBaP/3-ClFlu和1-ClPyr/3-ClFlu作为判断ClPAHs来源的标准。本文对比国内外研究并采用这种国际上广泛使用的特征比值法,分析发现广西茅尾海表层沉积物中的ClPAHs可能来自机动车尾气、垃圾焚烧、燃煤焚烧、化工工业生产等其他不确定污染源,即焚烧炉不完全燃烧的排放、交通尾气以及含氯材料的燃烧等。(4)利用PMF模型,本研究对广西茅尾海表层沉积物中的ClPAHs进行源解析,并对ClPAHs的每种来源的贡献进行计算,结果表明,与交通相关的污染物排放、石化工厂混合污染物的排放、林木和煤的燃烧和混合污染源(包括石化工厂的排放和城市日常废水及生活垃圾的排放)对ClPAHs浓度的源贡献分别是14.8%,18.6%,30.4%和36.2%。虽然PMF模型已经广泛用于环境分析中,但目前还没有报道用此正定矩阵模型研究广西茅尾海表层沉积物中的ClPAHs来源分布情况。为了更好的描述ClPAHs的毒性,本研究用正定矩阵因子模型结合毒性当量浓度,来定量的评估来自不同污染源的ClPAHs的毒性当量贡献值(TEQcontribution)。结果表明,交通相关的排放(0.47 pg TEQBaP g-1)、石化工厂的复杂排放物(0.92 pg TEQBaP g-1)、林木及煤的燃烧(1.06 pg TEQBaP g-1)和混合源(2.94 pg TEQBaP g-1)对ClPAHs的毒性效力是接近的,因此对这几个污染源的控制和治理,对改善广西茅尾海表层沉积物的质量非常重要。