胶州湾壬基酚陆源入海通量、污染特征及生态风险评价

发布时间：2020-07-16 11:59

【摘要】：近年来,随着全球海洋环境的恶化,近海环境中持久性有机污染物的环境化学行为已引起了国际学术界的高度重视和密切关注,在一些典型的城市海岸带和河口湾已经开展了其空间分布规律研究。胶州湾是高度城市化、工业化的地区,随着青岛市经济高速发展、人口大量增加,该地区环境日益恶化,多种污染物以不同来源和方式输入。近几年在该地区开展的研究结果表明,胶州湾已经受到了严重的有机污染,对该地区的生态环境及人体健康存在巨大的隐患。壬基酚(简称NP)属于持久性有机污染物,具有生物累积性、难降解性和“三致”效应,它可从污染源进行远距离输送并对人类健康及生态环境产生严重影响。其在环境中的分布生态风险评价已成为科学领域的研究热点。 2009年8月和12月对胶州湾及其主要入海河流和污水处理厂进行现场调查,估算了胶州湾8个排污单元的NP入海通量；研究了夏季胶州湾水体和沉积物中NP的浓度分布特征；通过实验室内模拟实验,以胶州典型浮游植物优势种为代表,综合考察壬基酚对浮游植物的生长急性毒性、浮游植物抗氧化活性的影响,确定壬基酚对胶州湾海洋生态风险评价基准,并结合胶州湾壬基酚现场调查结果,评价胶州湾壬基酚生态风险。主要结论如下： 1.2009年环胶州湾主要河流和污水处理厂的NP污染现状和入海通量 NP在河流中的浓度范围为114.7-31678.2ng/l,河流中NP的平均浓度为4180.4ng/l,墨水河中NP的浓度大于其他河流；NP在污水处理厂出水中的浓度范围分别为114.4-291.8ng/l。2009年胶州湾入海河流丰水期通量1008.03kg,其中镰湾河、大沽河、墨水河、李村河、海泊河和团岛的NP入海通量分别为10.78kg、227.93kg、711.91kg、16.41kg、39.61kg和1.39kg。2009年NP的枯水期入海通量为591.93kg,其中镰湾河、洋河、大沽河、墨水河、娄山河、李村河、海泊河和团岛的NP入海通量分别为8.45、kg0.99kg、112.24kg、338.83kg、84.02kg、27.82kg、18.94kg和0.64kg。2009年丰水期的NP通量总体上大于枯水期,这与河流径流量变化有很大关系。 2.胶州湾水体、沉积物中NP污染现状胶州湾水体及表层沉积物中NP的浓度分别为18.5-179.3ng/l和7.1-112.4ng/g；从空间分布特征来看,胶州湾东北部墨水河、李村河、海泊河河口区NP浓度明显高于湾内其它区域,其空间分布受到污染源、湾内环流系统和水交换条件的共同影响河流中壬基酚浓度远高于胶州湾,表明胶州湾周围河流是胶州湾中NP污染的主要污染源。 3.实验室内模拟实验结果 (1)NP对两种海洋微藻生长的影响 NP在一定浓度下对两种藻的生长都存在抑制作用,抑制随浓度增大而增大。EC50因藻种所属门类的不同而有明显差异,研究所用的两种微藻生物量对NP的敏感性顺序依次为：中肋骨条藻旋链角毛藻。 (2)NP对两种海洋微藻抗氧化作用的影响。研究不同浓度的NP对中肋骨条藻和旋链角毛藻暴露24h、48h、72h和96h后对藻细胞的超氧化岐化酶活性(SOD)和丙二醛(MDA)含量的影响,结果表明SOD酶活先被激活后被抑制,随着暴露时间的延长,SOD酶活下降更明显,两种微藻的抗氧化酶对NP的敏感性顺序为：中肋骨条藻旋链角毛藻；NP的暴露浓度和胁迫时间对两种微藻细胞的MDA都有明显影响,表明NP胁迫明显增强了两种硅藻细胞的脂质过氧化作用,可能会对藻细胞膜的功能产生一定的影响。两种微藻的MDA含量对NP的敏感性顺序为：旋链角毛藻中肋骨条藻。 4.在上述NP暴露量实验的基础上,结合的壬基酚的剂量—效应浓度,以及欧盟对壬基酚的风险评价报告,用风险熵(RQ)的方法对胶州湾及其邻近河流和污水处理厂壬基酚的污染现状进行初步生态风险评价胶州湾水体中NP的风险熵(RQwater)为0.15-1.65之间,需要采取相应的风险消减措施；胶州湾入海河流中,除了白沙河和洋河外,其它河流的RQwater值超过PNECwater几十倍甚至几百倍,会对水体中的生物造成严重威胁,需要立即采取相关风险削减措施；胶州湾入海污水处理厂NP的RQ值介于1.057-2.70,需要采取相应的风险消减措施。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X55
【图文】：

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西班牙80一17500C6spedes等，20082.1.2.2.2胶州湾入海污水处理厂NP的污染现状由图2.3可以看出可看出夏冬两季NP在污水处理厂出水中的浓度范围分别为154.8一291.sng/l和114.4一168.5ng/1，忽略不同污水处理厂及不同季节间的差异，冬夏两季污水处理厂中NP的平均浓度为180.3n幼，低于胶州湾入海河流中NP的浓度，是胶州湾入海河流中NP平均浓度 (4180.4ng/l)的4.31%，可见城市工业生活废水通过污水处理后NP的浓度大大降低。此外污水处理厂水体中的NP具有季节分布特征，夏季浓度高于冬季，只要可能是夏季较强的光照和温度加快了NPEO向NP转化的初级降解和NP自身矿化两级降解过程，前者速度大于后者，

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▲一水样采样站位+一沉积物采样站位图3.1夏季胶州湾及采样站位图如图3.1所示，在胶州湾内设立22个站点，采样点涵盖湾东北部工业区主要河流入海口，湾中西部，以及与黄海相通的湾口等地区。在胶州湾9条入海河流和4个污水处理厂即大沽河、白沙河、李村河、墨水河、海泊河、镰湾河、娄山河、洋河、跃进河、李村河污水处理厂、海泊河和污水处理厂、镰湾河污水处理厂和团岛污水处理厂各设一个站点，以研究胶州湾陆源淡水和处理污水输入对胶州湾NP污染的贡献。表层水的采集使用ZL的棕色玻璃采样瓶，采样瓶预先用重铬酸钾洗液悬壁过夜，洗净后在450OC马弗炉中烘烤4h以上，冷却备用。每个站位采集表层水ZL

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C2注:NA表示未检测胶州湾夏季表层水体中NP浓度等值线分布如图3.2所示，可以看出，胶州NP浓度基本呈现湾东北部和西北部高，而湾中央低的分布特征。低值区主要出

【参考文献】