论文部分内容阅读
多环芳烃是一类典型的持久性有机污染物,其在环境中分布广泛,具有稳定性、环境持久性和“三致”效应(致癌、致畸、致突变)。目前世界上许多地区的地表和地下水体都不同程度地受到PAHs的污染。PAHs因其较高的正辛醇-水分配系数和良好的脂溶性,易于从水相迁移到非水相(特别是有机相)中,并吸附于颗粒物上,最终通过重力作用沉降进入沉积物中,从而使沉积物成为了PAHs在水环境中的蓄积库。本论文以长江、嘉陵江重庆主城段典型表层沉积物为研究对象,在重点解读各样点沉积物中元素组成与粒径分布等理化特征的基础上,结合研究地域PAHs本底浓度特性,进行了表层沉积物对典型PAHs的吸附/解吸附特性,以及无机物掺混前后沉积物样品对吸附过程影响的试验研究。同时,针对水环境中痕量PAHs浓度赋存状况,结合重庆主城水厂现有净水工艺,论文进行了净水过程中PAHs去除技术对策的初步探讨。论文主要的试验研究内容为:①选取重庆主城两江水体具有代表性的5个表层沉积物为研究对象,采用加速溶剂萃取联合凝胶渗透色谱净化的预处理方法,并结合气相色谱—质谱法(GC-MS)的分析方法,进行了表层沉积物样品中多环芳烃的本底值含量及其浓度赋存水平的检测及分析。②基于课题组对重庆主城两江水体中PAHs的调查与来源解析等前期结论,针对水体表层沉积物典型采样点,结合其矿物组成基本特征,进行了沉积物样品掺混天然高岭石和蒙脱石前后,对典型PAHs之一荧蒽的吸附试验,探讨了粘土矿物(高岭石/Kaolinite、蒙脱石/Montmorillonite)对荧蒽的吸附特性的影响,并分析了无机物粒径大小、晶型结构与沉积物吸附荧蒽能力的关系。③课题组前期研究建立的水环境健康危害模型表明,研究水域通过饮水途径造成的健康危害风险虽尚在可接受范围内,但仍应引起足够重视。本论文基于水厂现有的“混凝—沉淀—过滤—消毒”传统工艺,结合PAHs在净水中的去除途径与理论基础,进行了PAHs在净水过程中的去除对策初探。本研究得出了各采样点表层沉积物中PAHs的浓度特征,分析了水体表层沉积物中PAHs的含量与沿岸工农业布局和城市分布的相关性。首次针对重庆主城两江不同沉积物样点,进行了粒径以及无机物掺混等因素对PAHs吸附解吸特性的影响研究,结果表明,荧蒽的吸附能力与表层沉积物粒径大小具有一定的相关性,荧蒽在沉积物复合体有机相上分配的同时,也有相当一部分吸附到无机矿物的表面,无机矿物对于沉积物中荧蒽的吸附作用不容忽视。对于处理PAHs类化合物而言,采用强化混凝、高级氧化、物理吸附等一种或几种方法的协同组合,已成为稳定、高效的净水技术途径首选。论文受国家自然科学基金与重庆市建委科技项目资助,研究结论对深入探讨PAHs在水-沉积物体系中的归趋,以及有机-无机复合污染中PAHs的污染防治工作提供了理论依据。长江、嘉陵江重庆段位于三峡库区上游,是重庆地区工农业生产和人民生活用水的主要来源。随着饮用水水质标准的严格实施,对水中PAHs类化合物浓度限值的达标实现提出了更高要求,论文研究对库区饮用水安全与生态环境安全保障亦具有重要的现实意义。