祁连山七一冰川流域各类环境介质中多环芳烃的分布特征与来源研究

从祁连山七一冰川流域各介质中总共检测出2～7环的多环芳烃50多种,其中16种美国EPA优控物质中,只有二氢苊和二苯并[a,h]蒽没有被检测到.雪冰和冰川融水样品中相对富集3环和4环,雪冰不溶微粒和冰尘以及七一冰川周围表层土壤样品主要以4～6环为主,这是由PAHs自身的物理化学性质决定的.荧蒽/芘,菲/蒽比值表明,研究区检测出来的多环芳烃可能主要来自于化石燃料的高温燃烧,特别是煤的燃烧和机车尾气排放产生.大气污染传输与干湿沉降是七一冰川及其周围土壤中PAHs的主要输入途径.     

祁连山七一冰川雪冰和冰川融水中正构烷烃和多环芳烃的分布特征及来源研究

2008年6月,在祁连山七一冰川采集雪坑、冰川融水和冰川末端冰样,经过大孔吸附树脂富集后,用GC-MS对样品中的正构烷烃(nC14～nC32)和多环芳烃进行了分析.结果表明,正构烷烃的含量在冰川融水中最高,雪坑次之,冰中最低;多环芳烃的含量在雪坑中最高,冰中最低,冰川融水界于二者之间.正构烷烃与多环芳烃都具有很强的疏水性,在固-液相分配过程中倾向于保留在残留固相中.由于冰川融水样品距冰川末端约1km,沿途地表土壤和植被会贡献部分正构烷烃,所以冰川融水中正构烷烃的含量最高.与正构烷烃不同,多环芳烃较易挥发,而且易被沿途土壤和植被所吸附,导致冰川融水中多环芳烃的含量降低.冰川末端冰中正构烷烃与多环芳烃的含量都很低,可能是由于冰川末端冰年代比较古老,受人类活动的污染较轻.正构烷烃的碳优势指数(CPI值)表明,七一冰川中的正构烷烃主要来自高等植物蜡和化石燃料燃烧产物的混合物,多环芳烃的荧蒽/芘(Fla/Pyr)和菲/蒽(Phe/Ant)比值表明,七一冰川冰雪和冰川融水中检测到的多环芳烃主要来自化石燃料的不完全燃烧.     

典型岩溶区多介质中多环芳烃的环境存在特征——以广西大石围天坑群为例

选择典型岩溶地区广西大石围天坑群为研究对象,采用2007-2008年同期采集的大气干湿沉降、空气、土壤、地下河水和沉积物样品测试数据,运用16种多环芳烃(PAHs)的成分谱、分布特征和特征比值,结合其物理化学性质进行对比分析.初步研究结果表明,全年大气干湿物/土壤/地下河沉积物均以屈(Chr)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[k]荧蒽(BkF)、苯并[a]芘(BaP)4种4～6环PAHs为主;同期天坑空气/秋冬季于湿沉降物/地下河水以萘(Nap)、芴(Flu)、菲(Phe)和蒽(Ant)4种2～3环PAHs为主;各组介质中的PAHs存在特征具有较好的一致性,但也有一定的差异.利用这种方法初步解释了岩溶地区土壤、地下河水和沉积物中PAHs污染的来源(或输入);同时证明了大气干湿沉降物是偏远岩溶地区土壤和地下河中PAHs的主要来源.因此建议在污染源调查过程中应把大气干湿沉降物列为PAHs污染源.     

长江三角洲典型农用地土壤多环芳烃的空间分布及源解析——以华东某地区为例

为研究长江三角洲典型农用地土壤多环芳烃的组成及来源,系统采集华东某地区农用地表层土壤样77个,对16种优先控制的多环芳烃(PAHs)单体含量进行测定。结果表明:研究区农用地土壤中Σ16PAHs浓度范围为18.60~1278.67μg/kg,平均浓度为233.57μg/kg;PAHs组成以2环至4环的中低环组分为主,占85.05%;同分异构体比值法和主成分分析法显示研究区农用地土壤中多环芳烃主要来源于石油泄漏及煤与生物质燃烧。     

典型岩溶区多介质中多环芳烃的环境存在特征

选择典型岩溶地区广西大石围天坑群为研究对象,采用2007—2008年同期采集的大气干湿沉降、空气、土壤、地下河水和沉积物样品测试数据,运用16种多环芳烃（PAHs)的成分谱、分布特征和特征比值,结合其物理化学性质进行对比分析。初步研究结果表明,全年大气干湿物/土壤/地下河沉积物均以屈（Chr）、苯并\[b]荧蒽（BbF）、苯并\[k]荧蒽（BkF）、苯并\[a]芘（BaP）4种4～6环PAHs为主;同期天坑空气/秋冬季干湿沉降物/地下河水以萘（Nap）、芴（Flu）、菲（Phe）和蒽（Ant）4种2～3环PAHs为主;各组介质中的PAHs存在特征具有较好的一致性,但也有一定的差异。利用这种方法初步解释了岩溶地区土壤、地下河水和沉积物中PAHs污染的来源（或输入）;同时证明了大气干湿沉降物是偏远岩溶地区土壤和地下河中PAHs的主要来源。因此建议在污染源调查过程中应把大气干湿沉降物列为PAHs污染源。     

大气干湿沉降: 地下河多环芳烃的重要来源——以广西清水泉地下河为例

为证实大气干湿沉降物是岩溶地下河中多环芳烃(PAHs)的来源,研究选择了某城市典型的岩溶地下河水源地作为研究地点,采用大气干湿采样器、聚氨酯泡沫(PUF)大气被动采样器分别采集大气及其干湿沉降物样品,同时采集地下河水样和分层采集流域土壤,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定了16种PAHs优先控制污染物。结果表明,地下河流域大气干湿沉降中PAHs的干湿沉降通量为147.26 ng·(m2·d)-1,流域PAHs沉降量为1943.8 g;大气中的PAHs浓度为45.33 ng·m-3;地下河水中PAHs浓度平均值为220.98 ng·L-1;土壤中PAHs浓度为38.72 ng·g-1;大气、降雨和土壤中PAHs组成以2~3环的萘、芴、菲、荧蒽、芘5种为主,地下河水中以芴、菲、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、苯并[a]芘6种为主。利用地下河多介质中的16种PAHs成分谱、特征比值结合它们的物理化学性质进行PAHs的源解析,研究显示大气干湿沉降是岩溶地下河水中多环芳烃的主要污染源之一,这归因于岩溶地区防污性能的脆弱性。     

柴达木盆地北缘中侏罗统石门沟组煤中多环芳烃分布特征及其地质意义

多环芳烃(PAHs)是古环境、古野火以及古气候的重要地质记录,本文通过气相色谱质谱法(GC- MS)研究了柴达木盆地北缘中侏罗统石门沟组煤中多环芳烃分布特征,检测出一系列二环至七环芳烃化合物,包括高等植物衍生多环芳烃(卡达烯、6- 异丙基- 1- 异己基- 2- 甲基萘、惹烯、西蒙内利烯以及二氢惹烯)和燃烧衍生多环芳烃(荧蒽、芘、苯并\[a\]蒽、、苯并荧蒽、苯并\[e\]芘、苯并\[a\]芘、茚并\[cd\]芘、苯并\[ghi\]苝和晕苯)等。这些多环芳烃的检出表明石门沟组煤沉积于具有显著陆源高等植物输入的微咸水湖沼环境,成熟度较低(平均随机反射率为056%)。石门沟组煤中高等植物衍生多环芳烃以极高的惹烯含量为特征,且存在较高丰度的西蒙内利烯和二氢惹烯,卡达烯丰度极低,反映出成煤期陆地植被类型以松柏类植物的针叶林为主,气候温暖湿润。同时,煤中丰富的燃烧衍生多环芳烃证实了柴达木盆地北缘中侏罗世存在广泛的陆地古野火,较高的大气氧气浓度(256%)可能是该时期野火频发的一个重要诱因。本次研究为柴达木盆地中侏罗世古野火事件的研究提供了重要的分子化石证据,也是对中侏罗世古环境和古气候研究的有益补充。     

天津高沙岭潮间带表层沉积物中多环芳烃的分布及风险评价

通过对天津海滨浴场南侧潮间带表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的定量分析,探讨其分布特征及来源.研究表明,沉积物中∑PAHs含量范围为91.4×10-9～855.4×10-9,从空间上呈现出高潮滩中潮滩低潮滩的分布特征.样品中PAHs二环和三环含量占主导地位,以石油污染输入为主,并混合有化石燃料的不完全燃烧.根据沉积物风险评价标准,萘、芴、菲、蒽超出风险低值,对潮间带生态具有潜在危害,应严格控制PAHs的人为输入,保护潮间带的生态环境.     

多环芳烃在水稻籽粒中的分布及其与环境介质含量的关系

介绍了江西南昌某郊区采集的成熟期(2008年9月)和收割期(2008年10月)的水稻籽粒中多环芳烃(PAHs)的富集情况,并与同时期的环境介质(土壤、空气气相以及颗粒物)中多环芳烃的含量及分布情况作了相关性分析。结果表明,研究区水稻籽粒中16种多环芳烃(∑PAHs)总量平均为(74.8±13.6)ng/g,水稻土壤中∑PAHs含量平均为(203.7±14.3)ng/g,空气气相样品中∑PAHs含量平均为68.25 ng/m3,以3环和4环多环芳烃为优势化合物;颗粒物样品中∑PAHs含量平均为42.28 ng/m3,以4环、5环和6环多环芳烃为优势化合物。各介质多环芳烃含量在国内同类地区中均位于中等偏下水平。将多环芳烃在水稻籽粒和各个介质之间的生物富集系数与化合物的辛醇分配系数KOC、KOA作对数变换后比较,发现水稻籽粒中多环芳烃的分布与水稻土和空气颗粒物中的多环芳烃没有太大关系;而与空气气相中的多环芳烃关系较明显,证实了前人得到的气相化合物对植物体内化合物的分配起着主要贡献的研究结论。     

广西岩溶区某地下河系统多种介质中多环芳烃的分布特征

为了研究岩溶地下河系统内多种介质中多环芳烃(PAHs)的浓度、组成和分布特征,以广西某典型岩溶地下河为例,利用2013-2014年同期的空气、地下河水、沉积物和土壤样品测试数据,对不同环境介质中16种多环芳烃(PAHs)的浓度、组成和分布特征进行对比分析。结果表明,空气和地下河水以2~3环PAHs为主,其中空气的2~3环PAHs比例为71.66%,地下河水的2~3环PAHs比例为54.84%;沉积物和土壤以4~6环PAHs为主,其中沉积物的4~6环PAHs比例为54.26%,土壤的4~6环PAHs比例为65.06%;环境介质中PAHs的浓度变化为：上游<中游<下游,这与污染源排放、吸附作用等相关;同一区域不同介质的2~3环PAHs百分比为：地下河水>沉积物>土壤,而4~6环PAHs百分比则相反。     

北京密云房山地区土壤中多环芳烃的组成与分布特征

选择北京城近郊房山与密云地区的土壤进行了多环芳烃的定量分析，同时探讨了多环芳烃在土壤中的分布特征与来源。研究结果显示：密云、房山两地土壤中多环芳烃的含量值具有明显差异，提示了两地工业活动影响强度的不同；各采样区土壤中多环芳烃总量的平均值在45．98～388．23ng／g变化，根据多环芳烃的特征参数可以推测研究区土壤中的多环芳烃主要来自于化石燃料的不完全燃烧。     

水体悬浮颗粒物的扫描电镜与X射线能谱显微分析

通过对湖州地区74个土壤样品多环芳烃含量的测定,分析了湖州市不同土地利用类型土壤中多环芳烃(PAHs)的含量特征及污染水平。结果表明,湖州地区PAHs各组分的含量均有检出,各种土地利用类型表层土壤均受到一定程度的PAHs污染,但均小于荷兰土壤修复标准;湖州市区耕地中PAHs的含量最高;从PAHs低环/高环比值小于1以及芘/苯并(a)芘比值小于2,反映了湖州地区土壤中PAHs主要是由燃煤和生活污染产生的。     

北京市东南郊不同灌区表层土壤中PAHs来源解析

采用正三角形布点法在北京市东南郊污灌区、再生水灌区、清灌区分别进行了3个表土的样品采集,采样间隔为1 m,共采集9个样品,分别测试了样品中16种多环芳烃的质量分数。测试结果表明：大部分PAHs在3个灌区表土中均有检出,污灌区除了蒽和苯并[a]蒽外,其余均有检出;再生水灌区除二氢苊和苯并[a]蒽外,其余均有检出;清灌区16种PAHs均有检出。其中,污灌区的Σ_PAHs大约为730 μg/kg,再生水灌区Σ_PAHs大约为207 μg/kg,清灌区PAHs大约为43 μg/kg。分别利用比值法、聚类分析法和主成分分析法对研究区土壤中PAHs的可能来源进行解析,通过比值法和聚类分析法可以得出：污灌区表土PAHs污染主要来源于石油源,而再生水灌区和清灌区的PAHs主要来源于燃烧源。由主成分分析法可以定量地计算出各个污染源对PAHs的贡献率：在污灌区采样点,燃烧源/汽车尾气和焦炭源/石油源的贡献率分别为30％和70％;在再生水灌区,PAHs的主要来源为煤的燃烧、汽车尾气的排放和部分石油源的输入,贡献率分别为83.2％和16.8％;在清灌区,PAHs的主要来源为煤的燃烧和汽车尾气的排放,贡献率分别为83.6％和16.4％。     

北运河流域（北京段）表层土壤多环芳烃空间分布特征及来源解析

土壤中的多环芳烃（PAHs）会威胁人类健康和生态环境安全。为掌握北运河流域（北京段）土壤中PAHs的分布特征及其形成机制,采用克里格插值、主成分分析-多元线性回归等多元统计方法,结合同分异构体比值法对该区域表层土壤中16种优控PAHs的质量分数、分布趋势、空间分布特征及其污染来源进行了研究。结果表明：（1）研究区216件土壤样品中16种PAHs均被检出,且主要为高环PAHs(4～6环),总PAHs的质量分数范围在10.5～19 466.5μg/kg,受污染土壤样品占29.63%;(2)表层土壤中的PAHs在东西及南北方向上均呈现出中部高、两端低的趋势,在空间分布上总体表现为北部区域及中部城区含量较高、其他地区相对较低的特征,且由于人为活动影响导致个别点位PAHs富集,存在点源污染或局部污染;（3）PAHs同分异构体比值法及主成分分析法研究表明,研究区内PAHs的来源为以煤/生物质燃烧及交通燃烧为主、石油泄漏等石油化工源为辅的混合源,多元线性回归方法分析后得到2者的贡献率分别为89%和11%。研究结果可为研究区的污染防控、土地质量评价和国土空间规划等工作提供有力支撑。     

太原市区土壤中多环芳烃污染特征研究

采用1个样/km2的密度,1个分析组合样/25km2的方法,对太原市区土壤中多环芳烃进行了调查。结果表明,太原市区土壤中多环芳烃的平均含量为8.65μg/g;空间分布上北高南低,高值点主要位于工业区及交通要道地段;组成上以四环及四环以上的多环芳烃为主。通过与国内外城市土壤的对比可知,太原市土壤PAHs污染已相当严重,其来源主要是煤炭的燃烧。太原市工业布局、能耗类型和地理位置是造成土壤PAHs污染的主要原因。     

应用单体碳同位素分析技术探析农田土壤中多环芳烃的植物降解过程

长期以来,研究者在探讨土壤中多环芳烃(PAHs)的降解及修复过程中,缺乏简便有效的手段对化合物的降解动态进行定量研究。前人尝试用投加实验、对比采用降解措施前后污染物的浓度变化、模型计算等方法研究PAHs的降解过程,其结果常互相矛盾,或不能真实反映复杂的实际环境。本文应用单体碳同位素技术对农田土壤中多环芳烃的植物降解过程进行定量表征,采集了某地农田表土作为供试土壤,选择玉米作为供试作物,开展了作物对土壤中PAHs降解及消除过程的研究。气相色谱-质谱分析结果表明,培养所用的玉米原始土及分4批收集的空白土、根际土、非根际土样品中16种PAHs的浓度总和(∑PAHs)平均分别为380.8 ng/g、(281.5±34.7) ng/g、(272.2±11.6) ng/g和(299.8±37.9) ng/g;玉米生长期间,各土壤样品 的∑PAHs均比原始土壤有所下降,但除3环化合物(苊烯、苊、芴、菲、蒽)外,其他化合物并未随玉米的生长表现出显著趋势。与玉米根、叶倾向于富集低环PAHs化合物相对应,可以判断植物对土壤中的低环化合物去除作用最为显著。各采样时期玉米根际土、非根际土和空白土壤样品中多环芳烃单体化合物的碳同位素分馏值(δ¹³C)在-34.31‰~-23.95‰之间,且除芘外的其他化合物的δ¹³C值随时间呈现逐步变轻的趋势,波动值位于-0.6‰~-9.0‰之间;本文对于PAHs单体化合物,尤其是4、5环化合物,在玉米降解过程中的碳同位素分馏与浓度变化之间未发现明显关系。考虑3环以下的PAHs化合物更倾向于被降解和清除,且其碳、氢同位素分馏情况更容易被观察到,因此稳定同位素分析更有助于探明该类单体多环芳烃污染物在环境中的迁移、转化规律。     

快速溶剂萃取(S-916)/GC-MS法测定土壤中15种多环芳烃

本文建立了S-916快速溶剂萃取仪(Buchi瑞士)快速萃取-气相色谱-质谱仪(GC-MS)联用测定土壤中15种多环芳烃(PAHs)含量的方法。土壤样品经正己烷、丙酮快速溶剂萃取,除水浓缩后,利用硅酸镁小柱进行净化,直接进GC-MS测定。结果表明,在5.01000.0μg/L浓度范围内,15种PAHs的相关系数均在0.996以上,RF RSD<12%,加标回收率在80%117%之间,15种PAHs的最低检出限均低于0.40μg·kg^-1.该方法灵敏、快速、准确可靠,完全满足实验室对土壤中PAHs的检测要求,可为土壤中多环芳烃(PAHs)的污染情况提供快速检测依据。     

重工业区高脆弱岩溶含水层中多环芳烃污染的初步研究

以西南岩溶地区某市重工业区为研究对象,采集水文地质单元内地下水和土壤样品,利用气相色谱-质谱法（GC-MS)测试美国环保署16 种多环芳烃（PAHs）优控物。初步研究表明,研究区地下水16种PAHs均被检出,浓度为1 135.79～1 361.26 ng/L,以菲、蒽、萘、屈、芘为主;地下水处于中等污染程度,其中苯并[a]蒽、屈、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽4种浓度超过美国EPA2009《国家推荐的优先有毒污染物水质标准》标准;PAHs特征比值显示含水层中的PAHs来源于燃煤和炼焦污染源,与钢铁厂和化肥厂排放的特征有机污染物一致。研究区污染源下游大面积区域地下水已经受到PAHs污染,且出现排泄区PAHs浓度高于径流区的现象,岩溶含水层PAHs的污染主要受两方面影响:一是洼地、裂隙发育,断层破碎带和强风化白云岩等为PAHs在含水层中的运移提供了有利条件,同时污染源区内地下水大量开采加速了污染物向地下水的入渗;二是水电站建坝蓄水发电,江水水位抬高,河岸地下水排泄速度减慢,可能致使岩溶含水层中PAHs的自净能力减弱。生态风险评价显示地下水中菲、蒽、芘、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽处于重污染风险,应采取措施降低污染风险。      

松花江底积物中多环芳烃生态风险评价

对松花江底积物中16种多环芳烃类化合物(PAHs)进行调查结果显示,松花江底积物中属于美国EPA优先控制的16种PAHs全被检出。16种PAHs总含量范围226.86～10079.68 ng.g-1,平均含量为2230.04 ng.g-1。其中,4环和5～6环PAHs的相对丰度为61.6%,2～3环PAHs的相对丰度为38.4%,研究表明松花江底积物中PAHs主要来源于生物化石燃料燃烧,仅支流嫩江齐齐哈尔下游段、干流肇源县西段主要体现为石油类输入。就松花江PAHs生态风险而言:在第二松花江吉林市上游、吉林市下游段,PAHs遍及低环、中环、高环都超过了生态效应警戒值低值(ERL);嫩江支流泰来东南段PAHs组分萘(Nap)、苊(Ace)、芴(Fl),松花江干流巴彦段二苯并[a,h]蒽(DBA)也超过了生态效应警戒值低值(ERL)。这说明这些超ERL值的河段底积物中PAHs对裸露生物体的毒副作用风险率大于10%,具有一定的潜在生态风险。     

过硫酸钠修复土壤中多环芳烃的准确测定

多环芳烃(PAHs)是一类具有致癌、致突变、致畸的碳氢化合物,具有较高的辛醇-水分配系数,易被土壤颗粒吸附而影响环境和人体健康。过硫酸钠(Na₂S₂O₈)氧化法是近些年来国内外修复PAHs污染土壤较为常用的方法,但现阶段在测定修复后土壤中PAHs含量、进行土壤修复效果评估时亟待解决的问题是：经该方法修复的土壤,若土壤中残留有过硫酸钠,在样品前处理过程中由于提取温度较高,可能会进一步加速多环芳烃的氧化反应,从而影响土壤中PAHs的准确测定。本文建立了一种在修复后土壤中加入还原剂抗坏血酸,与残留的过硫酸钠反应生成脱氢抗坏血酸,采用索氏提取结合气相色谱-质谱法(GC-MS)同时测定土壤中16种PAHs的方法,PAHs加标回收率为76.2%～110.0%。而修复后土壤若不加还原剂直接进行索氏提取,用GC-MS测定,可能会使部分PAHs及替代物的测定不准确,PAHs加标回收率仅为6.0%～72.4%。通过对比分析表明,在样品提取前加入还原剂,可以有效地消除残留过硫酸钠的影响,提高测定修复后土壤中PAHs含量的准确性。