杭埠-豐樂河水環(huán)境中多環(huán)芳烴的污染特征、來源分析及生態(tài)風險評價.pdf

1、多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是一類典型的持久性有機污染物，具有“三致”效應、環(huán)境持久性以及生物富集的特點，且具有長距離遷移能力，在區(qū)域和全球的多種環(huán)境介質(zhì)（大氣、土壤、水等）中普遍存在。PAHs所引起的諸多環(huán)境問題已經(jīng)受到研究人員的高度重視。杭埠-豐樂河作為巢湖的最主要入湖支流，水質(zhì)狀況整體相對較優(yōu)。但近些年來隨著巢湖周邊經(jīng)濟發(fā)展迅速，工業(yè)廢水和生活污水不斷增加，湖區(qū)周圍居民生活

2、煤的燃燒、交通運輸以及漁船燃油排放的污染物進入杭埠-豐樂河流域，水質(zhì)狀況每況愈下。為了解杭埠-豐樂河流域水環(huán)境中多環(huán)芳烴的污染狀況，本研究沿河采集12個樣點的表層水樣、表層沉積物樣品及8個樣點的背角無齒蚌樣品。水樣利用固相萃取富集，沉積物及背角無齒蚌樣品冷凍干燥后采用加速溶劑萃取儀進行提取，萃取液經(jīng)濃縮凈化后，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析測定了16種優(yōu)先控制PAHs的含量，討論其分布特征及其可能來源，并開展了生態(tài)風險評價，以期為巢湖及其入

3、湖河流的有機污染物的控制與治理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與科學依據(jù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴杭埠-豐樂河流域沉積物中16種PAHs均被普遍檢出，總含量(∑PAHs)范圍為71.3±15～3372±402 ng·g-1干重(dw)，平均值為938 ng·g-1(dw)，與國內(nèi)主要河流相比其濃度處于中等水平。沉積物中多環(huán)芳烴組成以4環(huán)和5環(huán)為主，共占∑PAHs的81％，其中，二苯并(a，h)蒽(DBA)濃度最高，平均濃度為254ng·g-1。沉

4、積物總有機碳(TOC)與∑PAHs之間有良好線性關(guān)系。利用特征比值法和主成分分析探討了PAHs的可能來源，結(jié)果顯示，杭埠-豐樂河沉積物中PAHs主要來自于流域周邊居民生物質(zhì)、煤燃燒及汽車燃油污染。利用沉積物質(zhì)量基準法和苯并[a]芘毒性當量(TEQBaP)法分別評價了杭埠-豐樂河沉積物PAHs的生態(tài)風險和致癌風險，發(fā)現(xiàn)部分采樣點某些多環(huán)芳烴含量超過了效應區(qū)間低值（ERL），具有潛在的生態(tài)風險;沉積物中TEQBaP均值高達343 ng·g-

5、1，具有相當高的致癌風險。⑵測定杭埠-豐樂河中背角無齒蚌體內(nèi)16種優(yōu)控PAHs的含量，分析其可能的來源，并對其生態(tài)風險進行評估。測定結(jié)果表明:16種優(yōu)控PAHs在蚌組織中均被檢出，濃度范圍在707.7～1614.5 ng·g-1（干重，dw）之間，平均濃度為1110.8±254.1 ng·g-1。背角無齒蚌體內(nèi)茚并芘[1.2.3-cd]含量最高(均值209.7±92.1ng·g-1)，占∑PAHs的18.9％，苊烯含量最低（均值9.3±

6、0.7 ng·g-1），僅占∑PAHs的0.8％。從環(huán)數(shù)組成來看，2～3環(huán)、4環(huán)和5～6環(huán)的PAHs分別占29.8±11.4％、19.5±3.7％和50.7±10.9％，蚌體內(nèi)高環(huán)PAHs所占比例最多。使用特征比值法分析PAHs來源，發(fā)現(xiàn)杭埠-豐樂河背角無齒蚌體內(nèi)PAHs主要來源于木材和煤炭等的燃燒及輕微的原油污染。分別采用單項污染指數(shù)法和BaP毒性當量法評價了PAHs的生態(tài)風險和致癌風險。單項污染指數(shù)法評定結(jié)果顯示，部分點位苯并[a]

7、芘超標嚴重，最高可超3.03倍。BaP毒性當量法評價結(jié)果證實，杭埠-豐樂河背角無齒蚌體內(nèi)PAHs的TEQBaP值為53.5～414.5 ng·g-1，具有較高的致癌風險。⑶杭埠-豐樂河水體常規(guī)指標分析結(jié)果顯示5號點位和11號點位COD偏高，其余樣點常規(guī)水質(zhì)指標較為正常。水體中多環(huán)芳烴含量在69～3349ng·L-1之間，平均值為952ng·L-1，總體分布特征為上游河段最低，中游居民生活區(qū)和工業(yè)區(qū)附近水體多環(huán)芳烴含量最高，下游匯水后入湖

8、河段含量較低，多環(huán)芳烴含量受人為活動影響較大。水體中多環(huán)芳烴的組成以2～3環(huán)的低環(huán)多環(huán)芳烴為主，其中Nap含量最高，這可能與不同環(huán)數(shù)多環(huán)芳烴在水中的溶解度及當?shù)亓饔蚓用竦纳a(chǎn)活動有關(guān)。生態(tài)風險熵值法結(jié)果表明:Nap的高風險熵值均大于1，污染嚴重，Acy、Ace、Flu、Phe、 Ant、Fla、Pyr、BaA和BkF低風險熵值大于1，此類PAHs在研究區(qū)內(nèi)存在一定的生態(tài)風險。總體來看，杭埠-豐樂河流域水體PAHs生態(tài)風險處于較高水平，應