长兴岛海域柱状沉积物中PAHs的年际演化及生态风险研究

论文摘要

多环芳烃（PAHs）是一类有机污染物,在环境中广泛存在。在自然界各类介质中的含量并不高却极具危险性,对生物体、人体乃至自然生态系统的危害是不容忽视的,因而成为人们关注的焦点。长兴岛临港工业区在发展辽宁省沿海经济中发挥着重要的作用,由此带来的岸线资源开发和环境污染问题日益严重。污染物排放改变了生物原本的栖息环境,也加剧了周边水体和底质的污染,经济发展带来的环境问题不容忽视。畴昔对柱状沉积物中持久性有机物的研究相对较少,特别是对于填海造地后开发近海工业的区域探讨甚少。本文以2017年长兴岛海岸底质及沉积化学3个柱状站位（C4、C6和C8）的调查资料为基础,对钻孔岩芯样中PAHs的年际演化和有机污染进行了研究。应用比值法分析了该区域PAHs的主要来源,通过比较标准值分析了 PAHs可能对该海区造成的生态风险。以此为该区域环境污染研究、综合评价和承载力预报与预警提供支持,并作为开发利用和污染治理可行性的论证依据。为此,笔者通过对实验结果的分析进行了如下5个方面的讨论。（1）采用210Pb法估算长兴岛海区沉积物的平均沉积速率为0.579cm·a-1,将年份和浓度的测定结果结合得到该海域沉积岩芯中PAHs随时间变化的垂直分布特征:PAHs含量在20世纪80年代前相对变化较小,随着年代的增加整体呈明显上升趋势,伴随周边环境的变化存在较为明显的波动,并与海岛工业化增长基本一致。（2）污染特征方面,3个底质沉积柱（C4、C6和C8）中,ΣPAHs浓度范围分别为 32.76～289.49 ng·g-1,22.16～81.34 ng·g-1,20.19～74.24 ng·g-1;平均值分别为 96.30 ng·g1,41.40 ng·g-1,44.52 ng·g-1（均为干重）。组成分类上,海区含量最高的单体为菲（Phe）。环数分类上,呈现三环>四环>二环>五环>六环的结果。（3）该区域底质PAHs的分布受沉积类型和水动力因素控制。沉积类型上,海区从湾顶部沿岸线向浅海呈现由粗到细的沉积物分带规律,粒度越小,对水体中污染物的吸附性越强,表现为更高的PAHs含量;水动力方面,海区主轴涨落潮的流向与航道走向基本一致。C6和C8站受到湾内的潮流支配作用,C4站受到近海和湾内潮流的共同支配作用,比C6和C8获得更高的输沙量,更易向底质输入污染物。故水平方向上ΣPAHs的含量分布整体上呈现C4>C8>C6的结果。（4）运用比值法分析长兴岛葫芦山湾柱状沉积物中的PAHs来源,表现为主要来自石油源和液体化石燃料、生物质燃料燃烧的混合源,且随着时间的推移有逐渐向燃烧源贡献更多的趋势发展。（5）用标准指标对比分析长兴岛海域柱状沉积物中PAHs的潜在生态风险,整体上呈现对生态系统和生物体较低的毒害作用,且随着地区工业发展的日新月异可能会继续加重,需要引起重视。

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摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 多环芳烃简介

1.2 多环芳烃的来源

1.2.1 自然源和人为源

1.2.2 燃烧源和石油源

1.3 本课题的背景和意义

1.3.1 研究背景

1.3.2 研究意义

1.4 国内外相关研究成果与进展

1.4.1 样品前处理方法比较

1.4.2 多环芳烃的检测技术研究

1.4.3 国内外沉积物中多环芳烃的污染状况

1.5 本文的研究目的、基本思路和内容

1.5.1 研究目的

1.5.2 基本思路

1.5.3 研究内容

1.5.4 技术路线

第2章实验材料及方法设计

2.1 样品采集

2.2 实验试剂及仪器

2.2.1 实验试剂

2.2.2 实验仪器设备

2.3 样品前处理

2.3.1 样品制备

2.3.2 样品提取过程

2.3.3 质量保证与质量控制

2.4 气相色谱-质谱分析

2.4.1 GC-MS分析条件

2.4.2 数据处理过程

第3章沉积物的放射性同位素法定年

3.1 放射性同位素定年的方法

210Pb法测年'> 3.1.1²¹⁰Pb法测年

137Cs法测年'> 3.1.2¹³⁷Cs法测年

210）Pb定年'> 3.2 长兴岛柱状沉积物的（²10）Pb定年

第4章长兴岛海域PAHs的年际演化特征

4.1 柱状沉积物中多环芳烃的垂直分布特征

4.2 柱状沉积物中多环芳烃的组成分类特征

4.2.1 PAH各单体含量特征

4.2.2 不同环数PAHs的组分特征

4.3 本海区与其他地区沉积物中多环芳烃的含量水平比较

4.4 柱状沉积物中水平方向上多环芳烃含量的比较

4.4.1 沉积物粒度对多环芳烃水平分布的影响

4.4.2 海区水动力对多环芳烃水平分布的影响

第5章长兴岛海域PAHs的来源分析

5.1 多环芳烃来源分析的方法

5.1.1 比值法

5.1.2 轮廓图法

5.1.3 碳同位素法

5.2 长兴岛海域柱状沉积物中PAHs的来源分析

第6章长兴岛海域PAHs的生态风险分析

6.1 沉积物中多环芳烃生态风险研究的方法

6.1.1 沉积物质量指南

6.1.2 沉积物质量标准

6.1.3 平均效应区间中值商

6.2 长兴岛海域柱状沉积物中PAHs的生态风险

结论

参考文献

致谢

作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 徐双

导师: 陶平

关键词: 多环芳烃,柱状沉积物,年际变化,大连长兴岛海域

来源: 大连海事大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 海洋学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

单位: 大连海事大学

分类号: X55;X820.4

DOI: 10.26989/d.cnki.gdlhu.2019.001028

总页数: 71

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