论文部分内容阅读
多环芳烃（PAHs）是一类广泛存在于环境中并对生物具有致癌、致畸、致突变作用的持久性有毒有机污染物，可通过大气于湿沉降、地表径流及石油污染输入等多种方式进入养殖水体。滩涂红树林种植—养殖耦合系统由于具有净化水体中N、P污染物、提高水产品产量、改善养殖生态环境等诸多优势，被认为是一种具有广阔研究和发展前景的新型生态养殖模式。但由于耦合系统运行初期的养殖水体引自近岸四类涨潮海水，大量有机污染物在水动力条件较弱的养殖环境中易发生富集，且红树林本身对环境中PAHs类污染物具有较强的吸收和蓄积作用，因此滩涂红树林种植—养殖耦合系统可能存在PAHs污染生态风险，有必要对红树林试验塘中PAHs的浓度水平与分布特征展开全面的研究，为耦合系统生态安全性评价提供科学依据。本论文选择深圳海上田园滩涂红树林种植—养殖耦合系统的表层水体和沉积物中15种优控PAHs作为研究对象，建立了准确可靠的痕量PAHs液—液萃取、超声波辅助萃取处理方法以及GC—MS联用的PAHs检测分析方法，主要获得以下研究成果：
1．水体中溶解态PAHs总浓度范围在468．36～1666．49ng/L，以3～4环组分为主；沉积物中PAHs总浓度范围在377．87～3960．05ng/g，以4～6环组分为主；与国内外其他研究区域相比，目前耦合系统PAHs污染程度为轻至中等水平。统计分析结果表明，水体中叶绿素a与PAHs浓度分布显著负相关，可能存在“生物泵”作用；盐度、沉积物有机碳、粒径对沉积物中PAHs分布的控制作用不显著。
2．耦合系统各个试验塘中TPAHs的表观分配系数Kd范围在402～2376之间，标化分配系数Koc范围在189～1145之间，桐花试验塘的分配系数高于同系统秋茄试验塘。通过15种单体PAH的标化分配系数（lgKoc）和辛醇—水分配系数（lgKow）之间相关性获得的线性自由能方程可知，桐花试验塘沉积物的亲脂性高于同系统秋茄试验塘，其中原位水桐花试验塘沉积物的亲脂性最好，线性方程为lgKoc=0．729lgKow—0．764（r2=0．415），沉积物—水体系中的PAHs趋向分配于沉积物中，从而降低水体中PAHs的浓度。
3．综合相对丰度（L/H）、分子标志物指数法及聚类分析对研究区域中PAHs的来源进行解析，结果表明，由于引入耦合系统作为养殖水体的的河涌入水受到严重的石油污染，大部分试验塘水体中PAHs以石油源为主，水体BaA/Chr值为1．448；大部分试验塘沉积物中PAHs以燃烧源主，体现了来自大气干湿沉降、地表径流等输入过程的PAHs在耦合系统沉积物中长期污染累积的效应。
4．利用生物富集因子（BCF）对耦合系统中水生生物体内PAHs的平衡富集浓度和等效BaP平衡浓度进行预测，结果表明，外供水桐花试验塘和原位水桐花试验塘中水生生物体内PAHs的平衡富集浓度分别为2．89、3．73μg/kg，对生物的潜在致毒作用小；秋茄、木榄、红海榄纯林试验塘中水生生物体内平衡富集浓度在11．27～20．02μg/kg之间，对生物的潜在致毒作用较大；结合生物阈值法对沉积物中PAHs的生态风险评价结果表明，外供水桐花试验塘和原位水桐花试验塘的生态风险水平较低，具有广阔的研究前景。