中国典型湖泊多环芳烃沉积记录及其影响因素研究

发布时间：2020-09-16 18:00

　　多环芳烃是一种持久性有毒污染物,由于其具有致癌、致畸、致突变的作用,已被美国环保局列为优先控制污染物。中国是世界上多环芳烃排放量最多的国家,多环芳烃污染问题已成为我国最突出的环境问题之一,并得到了广泛关注。由于多环芳烃的亲脂疏水性,极易赋存在有机质含量丰富的湖泊沉积物中,因此湖泊沉积物作为多环芳烃的源和汇,成为研究多环芳烃的理想场所。本研究选取抚仙湖、博斯腾湖、太湖、巢湖四个中国典型湖泊,分别采集其沉积物岩芯作为研究对象,并采用气相色谱-质谱联用仪测定沉积岩芯中的多环芳烃含量、重铬酸钾油浴法测定有机质含量、碱性过硫酸钾消解法测定总氮含量、硫酸高氯酸消煮——钼锑抗比色法测定总磷含量,以分析四个湖泊沉积物中多环芳烃含量的沉积记录及营养水平的垂直特征。通过查阅四个湖泊流域所在地市的统计年鉴,整理统计四个湖泊流域的总GDP、总人口、农作物产量、煤炭消耗量、石油消耗量,并运用排放因子法估算出历史时期人类活动排放的多环芳烃含量,进而从社会经济参数、历史时期人类活动排放的多环芳烃含量、营养化水平三个方面分析影响不同湖泊多环芳烃沉积记录的因素。主要研究结论如下:(1)根据四个湖泊各自的平均沉积速率,确定四个湖泊的大致沉积年代。通过对四个湖泊各自沉积岩芯多环芳烃的测定,重建四个湖泊近百年来的多环芳烃污染历史。抚仙湖∑16PAHs含量的变化范围为219.80～1730.58 ng·g-1,太湖∑16PAHs含量的变化范围为93.53～1228.95 ng·g-1,二者均处于中等水平;博斯腾湖∑16PAHs含量的变化范围为132.84～325.75ng·g-1,巢湖∑16PAHs含量的变化范围为130.03～387.75ng·g-1,二者均处于较低水平。四湖的多环芳烃垂直含量变化趋势各异,其污染历史的变化反映出所在流域社会经济发展的不断变化。不同湖泊沉积物中有机质的含量由高到低排列:博斯腾湖抚仙湖太湖巢湖;总氮含量由高到低排列:抚仙湖博斯腾湖巢湖太湖;总磷含量由高到低排列:抚仙湖博斯腾湖太湖巢湖。(2)通过对抚仙湖、博斯腾湖、太湖、巢湖∑16PAHs含量与社会经济参数、历史时期人为活动所产生的多环芳烃排放量、营养水平三方面因素进行相关性分析,结果表明:四个湖泊的多环芳烃含量分别与其流域总人口、总GDP、总煤炭消耗量、历史时期人类活动产生的多环芳烃排放量、总氮含量、总磷含量有着显著的正相关关系,这表明四个湖泊多环芳烃含量均受到总人口、总GDP、总煤炭消耗量、历史时期人类活动产生的多环芳烃排放量、总氮含量、总磷含量因素的影响。此外,抚仙湖、太湖流域的石油消耗量的增加会促进这两湖沉积物多环芳烃含量的增加;抚仙湖、博斯腾湖、太湖的有机质含量会因对多环芳烃的物理吸附作用影响该湖沉积物中多环芳烃的含量。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X524
【部分图文】：

结构图,优先控制,多环芳烃,美国环保局

1 绪论、苯并[a]蒽（BaA）、（Chr）、苯并[b]荧蒽（BbF）、苯并[k]荧蒽（BkBap）、茚并[123,cd]芘（Icdp）、二苯并[a,h]蒽（DahA）、苯并[ghi]傒（环芳烃被美国环保署于 1979 年列为优先控制的有机污染物，用于评价物毒性[2]。图 1.1 列出了美国国家环境保护总署（USEPA）认定的 16 种式，我国环保局也已将某些多环芳烃列为了环境污染指标的内容。芳烃的性质可概括为以下四点：惰性较强，化学结构比较稳定，不容易分解和降解，能够长期存在于环和酶的生物催化作用下，某些低分子量多环芳烃也会发生化学反应而改具有毒性和“三致作用”——致癌性、致畸性、致突变性[9]。具有半挥发性。半挥发的多环芳烃可以通过“蚱蜢跳效应”进行长距离的地球的大部分地区，以造成全球范围内多环芳烃的污染[10]。具有很强的亲脂憎水性和生物累积性。

技术路线图,湖泊流域,综合整理,社会经济发展水平

结合四个湖泊流域的社会经济发展水平、历史时期人为活动情况、湖泊的营养水平三个因素综合分析影响湖泊沉积物多环芳烃空间分布规律的因素。本文采用野外调查、采样，室内化验、分析、综合整理等环节进行，技术路线如图1.2。

分布图,中国湖泊,分布图,湖泊

2 典型湖泊选取及其特征别占全国湖泊总数量和总面积的 23.54 %和 25.86 %，贮水量为 700 亿 m3。长江游平原和黄淮海平原上的大小湖泊均属于本湖区,星罗棋布，是我国湖泊分布密度最地区之一。其中长江中下游平原湖泊多为构造湖或河成湖；黄淮海平原湖泊多为河。我国五大淡水湖——鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖和巢湖均位于东部平原湖区湖区属于外流区, 亚洲季风湿润气候。近年来，因水土流失导致的泥沙淤积和人工，导致此湖区湖泊面积锐减。

【参考文献】