海洋环境中降解多环芳烃的微生物

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类广泛分布于海洋环境中的含有两个苯环以上的有毒有害污染物,主要来源于人类活动和能源利用过程,如石油、煤、木材等的燃烧过程,石油及石油化工产品的生产过程,海上通过地面径流,污水排放及机动车辆等燃料不完全燃烧后的废气随大气颗粒的沉降进入海洋环境中。由于其自身的疏水性及低水溶性,能很快进入到沉积环境中,可长期存在,并且随着苯环数量增加,多环芳烃的脂溶性越强,水溶性越低,在环境中存在时间越长,遗传毒性越高,致癌性增强。通过生物累积及食物链的传递作用,给海洋生物体、生态环境和人体健康带来极大危害,已引起各国科学家的极大重视。美国环保局在80年代初把16种未带分支的多环芳烃确定为环境中的优先污染物,我国也把多环芳烃列入环境优先监测的污染物名单中。     

粤东柘林湾表层沉积物中的多环芳烃

近岸海域是绝大数污染物的最终归宿,其中多环芳烃(PAHs)的污染目前已成为国内外环境问题的焦点之一[1~3].20世纪80年代以来,国内外对河口湾、港湾、近岸海域等海洋环境中PAHs的含量、组成、分布、归趋及来源等做了大量的调查[4~15].比如,中国科学院广州地化所对珠三角水域和厦门大学对厦门港一带均做了大量的工作,结果发现表层沉积物中16种优控PAHs总量在珠江口达到156~9220 ng/g,闽江口为175~817ng/g,厦门西港则在196~675 ng/g之间,证明我国东南沿海主要河口及港湾沉积物中的PAHs污染已经达到中等水平[13~15].     

渤海湾中部表层沉积物中多环芳烃分布及其来源

通过对渤海湾中部海域19个站位表层沉积物样品中检测出的13种优控多环芳烃(EPAs)进行同分异构体、甲基菲、GC—MS定量等分析,探讨了研究区沉积物中多环芳烃分布特征、输入来源和污染水平,结果表明,研究区表层沉积物中多环芳烃总含量为2.1~374.8ng/g,平均值为33.1ng/g,多环芳烃总含量呈现出由近岸区向深海区递减的趋势,除最高值BG-60站位外,研究区与其他地区相比污染水平为中—低;化合物组成上以3~4环为主,5~6环次之,从多环芳烃组成以及异构体和甲基菲比值分析表明,研究区沉积物中PAHs以燃烧来源为主,石油类产品和石油化工燃料燃烧贡献最大,煤、木材燃烧贡献次之;高含量的菲和4个高成熟度异常点证实石油烃PAHs污染客观存在。     

厦门西海域表层沉积物中多环芳烃含量分布及生态风险评价

2004年11月30日至12月1日连续两天采集厦门西海域10个站位表层沉积物样品,参照美国EPA标准方法及采用气相色谱与质谱联用(GC/MS)技术,对表层沉积物样品中的多环芳烃(PAHs)进行测定分析.结果表明,厦门西海域表层沉积物样品中16种PAHs的总含量为198.2-1061.6 ng·g-1,平均值为723.51 ng·g-1,能检出的PAHs均以2-4环的芳香物为主;10个站位中X1、X2、X3、X6及M2站位的PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧,其他站位以石油泄漏为主要来源.对PAHs的生态风险评价结果表明,厦门西海域表层沉积物中PAHs的环境毒性相对较低,说明该海域表层沉积物中PAHs对生物的危害程度较轻.     

长江口及废黄河口海域表层沉积物中多环芳烃分布特征和生态风险评价

2015年10月采集长江口及废黄河口51个沉积物样品,对沉积物中的多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的含量进行测定,探讨长江口及废黄河口海域表层沉积物中PAHs的分布组成、来源及潜在的生态风险评价。总PAHs的含量范围为4.23~292.39 ng/g,平均值含量为67.40 ng/g。研究区样品的PAHs含量呈现"北部低南部高"的空间分布特征,舟山群岛东部区域PAHs含量普遍偏高,长江口次之,废黄河口最低。与国内其他海区相比,研究区域PAHs总体处于中低等污染水平。运用统计分析和特征比值法对来源进行分析,研究区域沉积物中PAHs主要是以4环、5环为主,来源分析显示PAHs的主要来源为各类燃烧源及石油源的混合来源。根据效应区间低/中值法(ERL/ERM)评价结果显示,长江口及废黄河口海域的潜在生态风险很小,但对生态有一定的潜在威胁,也应该引起重视。     

日照近岸海域表层沉积物中多环芳烃(PAHs)来源的识别和解析

利用GC-MS测定日照近岸海域表层沉积物中多环芳烃(PAHs)浓度,采用低环与中高环PAHs的相对丰度以及同分异构体的比值方法,初步解析出表层沉积物中PAHs主要来自于燃煤(工业燃煤、民用燃煤)、燃油(柴油燃烧、汽油燃烧)、焦化、柴油泄漏、木材燃烧等污染源.通过查阅文献获取上述污染源相关源成分谱,应用降解因子修正后的化学质量平衡模型(EPA CMB8.2)对表层沉积物中PAHs的来源进行定量解析.结果表明研究区域内表层沉积物中PAHs的主要来源为燃煤源(工业燃煤、民用燃煤)、柴油燃烧和柴油泄漏,其相对贡献率分别为75.70%,15.05%和9.25%.     

海洋微生物对多环芳烃的降解

从海域沉积物中富集分离出以芘作为唯一碳源和能源的海洋微生物，以ST4富集培养的混合微生物作为研究对象；该海洋混合菌株能利用菲（Phe）、芘（Pyr)、荧蒽（Fla)等多种多环芳烃；在不同浓度的芘的降解中，当芘的浓度为50mg/dm^3时，其生长水平和降解速率最高；当芘的浓度为200mg/dm^3时，其生长受到抑制，芘几乎不能被降解。外加营养盐酵母浸出液和葡萄糖促进降解微生物的生长，提高降解速率。研究表明了海洋微生物在多环芳烃污染环境的生物修复应用前景。     

海洋沉积物中多环芳烃的分离和测定

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAH)组分中,大多数具有致突变和致癌性。大气、土壤等自然环境中已经检测出了多种多环芳烃。近年来,在河流、内湾及沿岸海域的水体、沉积物中,也检测出了各种多环芳烃。多环芳烃在海洋环境中广泛存在,已经引起了人们的普遍重视。     

大亚湾海域水体和沉积物中多环芳烃分布及其生态危害评价

1999年8月首次采集大亚湾海域14个站位的次表层水和表层沉积物样品,分析其中16种多环芳烃(PAHs)单体的含量,探讨其可能的来源,并进行典型有机污染物生态危害评价。结果表明,海水中PAHs平均含量为10984±8461ng·L-1,变化范围为4228—29325ng·L-1;表层沉积物中PAHs平均含量为481±316ng·g-1,变化范围为115—1134ng·g-1;大亚湾海域PAHs含量比其它近岸海区相对较高。PAHs的组成在水体中以3环为主,在沉积物中以4环为主。菲/蒽和荧蒽/芘比值显示沉积物中PAHs来自化石燃料的燃烧和成岩作用的输入。PAHs在沉积物/水中的富集系数平均值为72,变化范围为9—756。大亚湾海域水体PAHs污染严重而表层沉积物污染较轻,显示尚有较大量的PAHs输入。为保持大亚湾海洋生态系统的可持续发展,必须加强PAHs的监测,特别是生物体中PAHs含量的分析。     

吕泗渔场表层沉积物中多环芳烃分布特征及生态风险评价

2013年5月采集吕泗渔场海域15个站位的表层沉积物,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对样品中的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)进行了测定,分析了该海域PAHs的分布特征及来源,并对其进行了生态风险评价。结果表明,吕泗渔场表层沉积物中优控的16种PAHs均有检出,PAHs的含量范围为31.5~109.6ng/g,平均值为54.5ng/g。PAHs的浓度整体上呈现由近岸到远海递减的趋势。与国内其他海区相比较,本研究区域的污染处于较低水平;通过特征组分比例确定吕泗渔场大部分站位表现为煤燃烧源、石油燃烧源的混合来源,LS13、LS14、LS15表现为以煤燃烧源为主的单一来源;生态风险评价显示,吕泗渔场表层沉积物中多环芳烃存在严重的生态风险的概率极小。     

台州湾海域表层沉积物中多环芳烃的浓度水平、富集规律及来源

研究了台州湾海域海水和表层沉积物中15种多环芳烃(PAHs) 的浓度水平,评价了表层沉积物对多环芳烃的富集规律,探讨其可能来源.结果表明,表层沉积物中 PAHs 的浓度范围为85.4～167.6 ng / g,平均值为138.62 ng/g,总多环芳烃的最大值是椒江码头.表层沉积物中二环、三环、四环、五环和六环多环芳烃占总多环芳烃的百分含量平均值分别为7.8 %,42.1 %,33.3 %,9.6 % 和 7.2 %,三环多环芳烃的含量最高;表层沉积物对多环芳烃的富集系数为 532.7～1 068.9,平均值为 807.5,单组分菲的富集系数最高为 122.7,最小的是苯并(a) 芘为 2.7;台州湾表层沉积物中的多环芳烃主要来源于燃煤污染,部分来源于石油烃类物质的直接污染.     

大气气溶胶中多环芳烃的分析

本文对国内外近年来关于大气气溶胶中多环芳烃的样品的采集、提取、分离及分析方法作了较为系统的介绍和比较 ,对各种方法的适用性作了评述     

Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Arctic: Ob and Yenisei Estuaries and Kara Sea Shelf

Suspended matter (SM) and surface sediments were analysed for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) throughout the Ob and Yenisei River estuaries and in the Kara Sea in order to evaluate the contamination of Arctic shelves by these two major Siberian rivers. PAH concentrations were extremely low, among the lowest measured up to now in the Arctic region. Particle-associated PAH were in many cases non-detectable. A total PAH maximum value of 3·2ngl ^{− 1}was found in surface waters. In surficial sediments, they spanned a range from 24 to 115ngg ^{− 2}in the Ob River, from 40 to 131ngg ^{− 2}in the Yenisei and from 16 to 94ngg ^{− 2}in the Kara Sea. Compositional features revealed a contribution of detrital material eroded from soils of the drainage basins and inputs from airborne pyrolytic PAH emitted at lower latitudes and from industrial complexes in Siberia. Particulate and sedimentary PAH distributions were highly variable both in type and concentration. The Ob and Yenisei estuaries are geographically large features where hydro-dynamical and sedimentary processes are complex. As a consequence, inhomogeneities—in the form of patch-structures—develop and make it difficult to resolve the fate of riverborne constituents based on ship measurements only. Remote sensing in conjunction with oceanographic observations may provide further guidance to study large river systems.     

Hydrocarbons in the Surface Layer of Bottom Sediments in the Northwestern Caspian Sea

The paper presents research results on the concentrations and compositions of aliphatic and polycyclic aromatic hydrocarbons in the surface layer of bottom sediments in the Northwestern Caspian Sea (2014) and compares them to data for sediments of the Middle and Southern Caspian (2012–2013). The seepage of hydrocarbons out of the sediment mass, resulting in abnormally high concentrations of aliphatic hydrocarbons per dry weight (up to 468 μg/g), as well as within the C_org composition (up to 35.2%), is considered the main source of hydrocarbons in sediments in the surveyed area of the Northern Caspian. This is also confirmed by the absence of any correlation between the hydrocarbon and C_org distributions, as well as by the transformed oil composition of high-molecular alkanes. The distribution of markers within polycyclic aromatic hydrocarbons points to a mixed genesis—petrogenic and pyrogenic—with prevalence of the latter. Unlike the shallow-water northern part of the Caspian Sea, the content and composition of hydrocarbons in deep-seated sediments are affected by facial conditions of sedimentation and by matter exchange at the water–bottom interface. Therefore, despite high C_org concentrations (up to 9.9%), sediments in deep-water depressions are characterized by a quite low concentration of aliphatic hydrocarbons (52 μg/g on average; 0.2% of C_org) with prevailing natural allochthonous alkanes.     

厦门西港表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的含量分布特征及其污染来源

利用GC－FID对厦门西港1998年7月采得8个站位表层沉积物中的16种多环芳烃（PAHs)进行了分析。结果显示，16种多环芳烃总量分布范围为247－480ng/g，平均为367ng/g。与1993年的厦门港的分析结果相比较，多环芳烃的污染程度降低；同世界其他港口相比较，其污染程度相对较低。同时，分析了厦门港PAHs污染的分布特征及其可能的污染来源，表明其主要是由于人类的油污染及燃料燃烧引起的。     

南海沉积物中的正构烷烃和多环芳烃的分布及来源(英文)

重点研究南海沉积物中烃类化合物的有机地球化学特征,讨论了南海沉积物中有机物质的分布和来源。其中正构烷烃分布在Ｃ１６－Ｃ３３奇偶优势不明显,结合其轻重比值,显示有机质的输入在大部分站位以海洋源为主,在一些站位陆源输入的贡献也比较明显,海源输入中又以藻类等有机碎屑的贡献最大。在南海沉积物中共检出６０余种环芳烃,高环化合物（四环和五环）的总含量明显高于其他组分。一些陆源特征标志物如惹烯、烷基屈等化合物被检出,在大多数样品中都发现有的存在,推测其可能来源应是燃烧产物,而非陆源输入。     

渤海中部水域表层沉积物中硫酸盐还原菌的丰度分布

硫酸盐还原菌(SRB)的丰度是金属在海水和海洋沉积物中腐蚀速度的一个重要指标。2006年12月10-13日对渤中海域表层沉积物中SRB的丰度分布进行了调查。检测结果表明,各站表层沉积物SRB的丰度按大小排序为BZ28-2S-CEP-BH2站>BZ28-2S-SPM站>BZ28-2S-CEP-BH1站,SRB的平均丰度为1.02×102个.g-1(湿样)。     

海洋环境中多环芳烃的测定与来源解析

从样品采集与保存、样品前处理、多环芳烃的检测3个方面介绍了测定海水和海洋沉积物中多环芳烃的步骤和最新进展.对目前较为常用的几种样品前处理方法,如液-液萃取、固相萃取、固相微萃取、索氏提取、超声提取、微波萃取、超临界流体萃取、加速溶剂萃取;以及检测方法,如气相色谱-质谱法、高效液相色谱法等作了详细介绍,比较了各自的优缺点.对目前较为常用的2种多环芳烃的来源解析方法(分子指纹法和同位素指纹法)的相关研究进展进行了总结.     

北黄海-渤海表层沉积物中浮游植物生物标志物的分布特征及指示意义

作为一种新的地球化学指标方法,多参数生物标志物法已被广泛应用于重建浮游植物生产力及群落结构。本文对北黄海-渤海表层沉积物中浮游植物生物标志物的分布进行了研究。通过对北黄海-渤海60个站位的调查研究发现,硅藻、甲藻和颗石藻这3种浮游植物的生物标志物含量高值区主要分布在泥质区,同TOC的分布模式类似。为了消除粒度和沉积速率对含量的影响,将这3种生物标志物含量分别与TOC做比值,结果发现相对含量高值区与高生产力区相对应。以这3种生物标志物的相对比例来分别指示浮游植物在北黄海-渤海的相对贡献变化,结果表明近岸区硅藻相对贡献高,这主要与硅藻在高浓度硅的情况下具有竞争优势有关;而由于对营养盐的竞争关系,甲藻相对贡献高值区处于远岸区。在北黄海中部发现高的颗石藻相对贡献,与黄海暖流入侵路径相对应。