长江中下游湖泊中氯酚化合物的沉积记录和来源解析

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本研究选取长江中下游湖泊(巢湖、大官湖和龙感湖)沉积柱为研究对象,针对样品中氯酚类化合物的检测方法、组成成分、浓度分布、污染来源和潜在风险进行分析研究。本文建立了一种用于测定沉积物中氯酚化合物的方法,即:使用超声波溶剂提取,固相萃取和衍生化,再通过气相色谱-质谱(GC-MS)分析定量。对获取的浓度数据进行分析,全面探讨柱状沉积物中氯酚化合物的组成和分布。同时采用正定矩阵因子分解模型(PMF)模型,预测分析了氯酚化合物的来源及源贡献。最后应用物种敏感性分布(SSD)模型和相平衡分配法,评价沉积物中五氯酚对水生生态系统的潜在影响。主要研究结果如下:(1)建立一种用于测定沉积物中氯酚化合物的方法,使用超声波溶剂提取,然后通过固相萃取和衍生化,最终的目标化合物通过气相色谱-质谱进行分析,采用外标标准曲线法定量。加标量为50 ng的氯酚化合物回收率范围为73.2105.6%,相对标准差(RSD)小于11.9。对于实验过程中遇到的方法问题进行优化,最终结果表明,该方法是一个灵敏,操作简单,成本低,能够满足对沉积物样品中氯酚化合物的分析要求。(2)巢湖东半湖、巢湖西半湖、大官湖和龙感湖沉积柱样品中氯酚化合物总浓度的几何均值分别是11.78、6.30、10.82和4.91 ng g-1。在巢湖和大官湖的沉积柱中,主要成分为四氯酚和五氯酚,龙感湖上层沉积物以低氯氯酚为主。通过氯酚垂直分布,探讨了氯酚化合物的变化规律及原因。(3)PMF模型判断四个采样点氯酚化合物的来源分别为工业排放源、农业污染源和生物降解/腐殖酸的氯化,其中东巢湖分别占29%、53%和19%;西巢湖分别为60%、18%和23%;大官湖分别为31%、42%和27%;龙感湖分别为23%、30%和47%。(4)应用SSD模型预测水体中五氯酚对水生生态系统的无观察效应环境浓度(PNECwater),并根据相平衡分配法(EqPA)计算出预测的沉积物无观察效应环境浓度(PNECsed)。由结果可知,本次研究区域沉积物中五氯酚引发水生生态风险的可能性可以忽略。
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