珠江虎门潮汐水道水体中多环芳烃的分布及季节变化

采用GF/F玻璃滤膜对珠江虎门潮汐水道6个表层水样进行过滤分离出多环芳烃的颗粒相和溶解相,并根据美国EPA标准对多环芳烃进行了定量分析.结果显示,洪、枯季水体中16种优先控制多环芳烃总量分别是223～614,6 559～20 031 ng/dm3;洪、枯季多环芳烃总量分别为786～2 098,11 360～34 338 ng/dm3;广州前航道的污染较狮子洋严重.珠江虎门潮汐水道水体中多环芳烃的含量、分布具有明显的季节变化特征,枯季多环芳烃的浓度高于洪季1个数量级以上,且二环多环芳烃的含量占95%以上,主要呈溶解相形式出现;洪季高环多环芳烃的含量明显升高,主要呈颗粒相形式输运.     

珠江广州河段水环境中多环芳烃的组成及其垂直分布特征

对珠江广州河段白鹅潭水域采集水柱一条,并按 6 层采集水样,根据美国 EPA 标准对多环芳烃进行了定量分析.结果显示,广州河段水环境中多环芳烃和 16 种优控多环芳烃浓度范围分别为 2 602.4 ～ 5 145.2 ng/L和 987.1～ 2 878.5 ng/L;颗粒相和溶解相多环芳烃的含量范围分别为 1 249.3 ～ 3 614.9 ng/L和 919.6 ～ 2 848.8 ng/L.多环芳烃垂向分布特征具有环数越高,其在水柱中下层水体中的含量越高特征,表明水柱可明显分为上层和中下层两层水体,两层水体多环芳烃的组成、污染物的输入方式均有较大的差异,中下层水体高环数的多环芳烃与河口水动力条件密切相关;初步分析表明在涨、落急过程中随流速加大可能引起表层沉积物再悬浮作用造成二次污染.     

黄河口水中多环芳烃（PAHs）的季节分布特征及来源分析

采用GF/F玻璃滤膜对黄河入海口8个站位水样进行过滤分离出颗粒态和溶解态多环芳烃(PAHs),利用GCMS-QP2010进行定量分析.结果表明:丰水期、枯水期海水中多环芳烃浓度分别为473.7～1 190.1 ng/L,1 681.8～6 014.4 ng/L,同国内外河口及海湾相比,黄河入海口水相中多环芳烃污染较严重,且具有明显的季节分布特征,枯水期水相中多环芳烃浓度明显高于丰水期水相中多环芳烃浓度.丰水期水相中多环芳烃主要以溶解态形式存在,枯水期水相中多环芳烃主要以溶解态和颗粒态形式存在,丰水期和枯水期水中均且以萘、2-甲基萘和1-甲基萘污染为主.污染来源分析表明,枯水期黄河入海口表层水中PAHs主要来源于高温燃烧源,丰水期主要来源于石油污染和高温燃烧源.     

珠江口蕉门南水道枯季时局部高盐度区形成与机理分析

采用ROMS模型研究了珠江口蕉门南水道枯季时的局部高盐度现象。表明这一现象在大潮期发育显著,而小潮期则不明显。从动力机制上解释了这一现象的成因,揭示其形成原因为大潮期的平流输运强,涨潮时的潮程远大于凫洲水道的长度,以及大潮期径流相对较小,有利于虎门的高盐度水体输运至蕉门水道。此外,大潮期由于洪奇沥与横门来的淡水在涨潮期向北输运而导致蕉门南水道口门处盐度较低。并进一步分析了这一现象的存在对蕉门南水道水体分层、河口环流及物质输运的意义。     

九龙江河口表层水体中溶解态多环芳烃及六溴环十二烷的分布特征及来源解析

持久性有机污染物因其与环境和人类健康息息相关而受到国内外研究学者的持续关注。本研究以类持久性有机污染物—多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)和新型持久性有机污染物—六溴环十二烷(hexabromocyclododecanes, HBCDs)为研究对象,于2019年1月和2月对九龙江河口表层水体进行了采样分析,采用固相萃取 气质联用(GC MS)方法,分析其表层水体中18种溶解态多环芳烃及3种六溴环十二烷的含量分布特征和组分特征,探究其来源并进行污染评价。结果表明,表层水体中溶解态多环芳烃ΣPAHs含量范围为38.49~256.00 ng/L,各组分以2环和3环为主,4环次之,5环及以上仅有个别站位检出,其来源以石油源为主,主要来源于石油类化石燃料燃烧。HBCDs的含量范围为ND~49.951 ng/L,以α HBCD为主,γ HBCD次之,β HBCD最少。与国内外其他港湾及流域相比,九龙江河口PAHs含量依然处于较高水平,HBCDs含量则处于相对较低水平。     

海水中多环芳烃的暴露浓度对鲈鱼体内脂质过氧化程度的影响

本文以鲈鱼为实验材料，以鲈鱼体内的丙二醛含量为指标研究了在水样中16种多环芳烃组分和外加芘为实验试剂的条件下，鲈鱼体内不同器官、组织的脂质过氧化程度的变化．实验结果表明：（1）在鲈鱼鳃、全血中的丙二醛浓度较高，而肝脏的丙二醛浓度较低。（2）水样中多环芳烃及外加芘的暴露能导致鲈鱼肝的丙二醛浓度升高，这表明多环芳烃以及芘的暴露能引起鲈鱼肝内脂质过氧化程度的提高。（3）水体中多环芳烃及外加芘浓度的变化对鲈鱼肝的丙二醛浓度的影响具有可逆性，且鲈鱼肝的丙二醛浓度与水环境的多环芳烃（包括芘）暴露浓度呈良好的正相关关系。这说明：鲈鱼肝的丙二醛浓度可作为指示水环境的多环芳烃污染程度的指标。由于生物体内的丙二醛浓度受多种因素的影响，在使用丙二醛浓度指标来指示海洋环境的多环芳烃污染时。最好与其他指标配合使用，以更准确地指示海洋环境多环芳烃污染。     

黄河入海口壬基酚污染分布特征

黄河口表、底层水体和沉积物中壬基酚的浓度分布特征研究结果表明,表层水体中壬基酚浓度为15.7~148.6 ng/L,平均值为47.5 ng/L;底层水体中壬基酚浓度为15.8~52.7ng/L,平均值为31.0 ng/L;表层沉积物中壬基酚浓度为2.31~5.47 ng/g,平均浓度为3.87ng/g。黄河口水体中壬基酚浓度呈现由河道向出海口外逐渐降低的趋势;河道中表层沉积物壬基酚含量高于出海口外。黄河口水体中壬基酚浓度低于文献中报道的海河口水体中的浓度,表层沉积物中壬基酚含量低于珠江口文献报道值。水体中壬基酚浓度超过抑制藤壶附着浓度(10 ng/L),河道最上游的站点水体中的浓度超过影响太平洋牡蛎幼苗的发育并增加幼苗死亡率的浓度(100 ng/L)。     

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 ～ 1068.9,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.     

夏季珠江口水体中多环芳烃的分布、组成及来源

利用1999年7月对珠江口海域的调查资料,对该区表层海水中优控多环芳烃的分布、组成及来源进行了分析和讨论,结果表明:(1)夏季珠江口海域表层海水中14种溶解态多环芳烃[苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、艹屈、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,i)艹北、茚并(1,2,3-cd)艹比]的质量浓度为63.8~171.7 ng/L,且沿着冲淡水流向呈降低趋势;(2)颗粒态中15种多环芳烃[萘、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽、艹屈、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(g,h,i)艹北、茚并(1,2,3-cd)艹比]的质量浓度为60.7~186.7 ng/L,其分布与水体载沙量及悬浮颗粒物的性质、粒径有关,具有从河口内向外海降低的分布特征;(3)多环芳烃组成和特征参数比值的分析表明,珠江口海域高温裂解来源的多环芳烃在伶仃洋海区输入最多,且主要为人类活动中煤燃烧排放的,而在香港岛周围海区的输入则相对较少,且主要为油燃烧排放的;(4)与法国塞纳河及长江口等河口相比,珠江三角洲海域水体中存在高菲含量排放源。     

东海表层水体中的多环芳烃及其沉积通量估算

以东海陆架水体中溶解态多环芳烃(PAHs)含量为基础,引入颗粒相-水相间的物质吸附系数(Koc)计算悬浮颗粒物中PAHs有机碳归一化含量,结合陆架沉积物有机碳的年埋藏通量,估算东海陆架沉积物中PAHs沉积通量。结果显示:水体中溶解态的15种PAHs总含量为(701±392)ng/L,变化范围为412~1 032ng/L,PAHs组成以3环为主。计算得到的悬浮颗粒物中15种PAHs有机碳归一化含量为20~28μg/g,对应的PAHs沉积通量为150~210t/a。估算结果与实测沉积物中PAHs含量和沉积通量结果基本吻合,表明实验室模拟实验获取的化合物Koc值适用于东海颗粒相-水相间的分配模型,证实悬浮颗粒物有机碳含量在控制PAHs两相分布过程中起着重要作用。同时,该方法为海洋沉积物中PAHs沉积通量的估算提供一种新途径。     

珠江“伶仃洋河口湾-虎门-潮汐通道”的潮波传播特征*

珠江“伶仃洋河口湾-虎门-潮汐通道”是珠江河口“网-湾”系统中的特殊地貌结构, 属潮优型河口, 潮波传播受河口湾地形辐聚效应、口门转换效应、潮汐通道辐散效应和底床摩擦等显著影响, 其时空变化复杂。本文根据珠江“伶仃洋河口湾-虎门-潮汐通道”的代表潮位站(赤湾、泗盛围和黄埔)1990—2016年逐日高、低潮位资料, 采用经典调和分析方法提取出主要天文分潮的调和常数, 通过计算获得了分潮振幅梯度及传播速度, 并在此基础上分析了伶仃洋河口湾(赤湾-泗盛围)、潮汐通道(泗盛围-黄埔)和总程(赤湾-泗盛围-黄埔)的潮波传播时空特征。结果表明: 全日分潮的振幅梯度和传播速度年均变化率均比半日分潮大, 其中K₁和O₁分潮的振幅梯度平均每年分别增加9%和18%, 传播速度每年均增加1.4%; M₂和S₂分潮的振幅梯度平均每年分别增加3%和6%, 传播速度每年均增加1%。人类活动导致地形异变, 进而驱动潮波亦发生突变, 伶仃洋河口湾和潮汐通道的M₂分潮传播速度突变年份不同, 分别为2009年和2000年。潮波传播速度突变后, 伶仃洋河口湾、潮汐通道两区段的传播速度和振幅梯度的关系也发生了变化。     

基于SOM模型的珠江河口河网铊生态风险评估

珠江三角洲地区铊浓度的研究对粤港澳大湾区水资源保障具有重大意义。本研究在珠江河口河网选取了11个断面, 分别于枯水期和丰水期的大小潮四个水文时段对其表、中、底层进行同步采样和监测。分析了珠江河口与河网中铊的暴露情况以及其时间和空间的分布, 采用自组织映射神经网络(self-organizing maps, SOM)基因表达聚类分析的方法对528个铊浓度监测数据进行拟合。此外, 本研究基于潜在生态风险评价方法, 选取相应的系数, 运用SOM模型, 对珠江河口河网铊的潜在生态风险进行评估。结果表明, 珠江河口与河网铊的暴露水平整体上较低, 铊的浓度在空间上呈现为磨刀门>石龙>马口>伶仃洋>虎门>三水, 而在时间上则表现为丰水期小潮>丰水期大潮>枯水期大潮>枯水期小潮。SOM聚类分析结果表明, 珠江河口河网整体上潜在生态风险属于较低水平, 各断面的潜在生态风险程度从高到低依次为磨刀门>马口>石龙>伶仃洋>虎门>三水。本研究表明SOM聚类分析方法适合于重金属污染物聚类分析。     

Polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments of the Zhelin Bay in the South China Sea

This study examined the concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in surface sediments collected in July 2004 from eight stations in the Zhelin Bay, one of the most important bays for large-scale mariculture in Guangdong Province. Thirteen individual parent PAH compounds were identified using high performance liquid chromatography with UV detection. The overall average concentration of total PAHs was 477.0 ng/g, ranging from 146.1 to 928.8 ng/g. Low molecular mass PAHs with two to three rings (e.g., acenaphthene) were dominant in each sample. The PAH concentration varied among sampling stations, with the highest concentration observed at bay outlets and the lowest found at stations outside the bay. Ratios of low to high molecular mass PAHs and fluoranthene to pyrene were used to determine the origin of PAHs, and results indicated mainly petroleum-derived contamination. Compared with other bays and harbors around the world, the total concentrations of PAHs in surface sediments at the Zhelin Bay are moderate, but this does not exclude the possibility of potential impact on human consumers because some strong carcinogenic PAHs with high molecular mass were found at the station with a nearby caged-fish and oyster farm. Long-term monitoring of PAH contamination in the Zhelin Bay is recommended to reduce the potential toxicological effects on aquatic organisms and humans.     

珠江口八大口门径、潮作用动力过程研究

根据2006—2007年期间在珠江口八大口门进行的丰水期大、中、小潮3个航次、平水期和枯水期各1个航次的全潮同步水文观测资料,分析了八大口门的潮流特性、涨落潮通量等特征,并建立了逐时潮差与流量的相关关系。在丰水期小潮期间,八大口门受强热带风暴"碧利斯"带来的强降雨的影响,潮流特性、断面流量等水文特征出现较大的变化,逐时潮差与流量的相关关系与其他航次相比表现出不同的规律。在无强径流影响下,逐时潮差与流量的相关关系用线性方程拟合,相关性较好;但在强径流影响下,则采用二次多项式拟合较为合适,且拟合曲线的左右侧表现出涨、落潮过程的区别。     

珠江三角洲径潮相互作用下潮能的传播和衰减

因径流潮汐相互作用,三角洲各水道的能通量包含径流引起的净通量及潮汐引起的潮能通量。本文利用珠江三角洲多断面实测水位及流量的同步测量数据,建立基于径潮耦合的调和分析模型,剥离径流信号,计算出各站的总潮能及M₂、K₁及高频浅水分潮的潮能,对珠江三角洲潮能的沿程传播及衰减进行研究。结果表明,通过虎门进入珠江三角洲的潮波能量约占51.2%,而通过崖门、蕉门、磨刀门传入三角洲的潮能约占37%;同时,因地形摩擦、径流耗能效应,三角洲各水道的总能量损耗为148.33 MW。潮波能量按汇聚型和分散型两大类型沿三角洲不同位置传播并沿程衰减。虎门狮子洋及珠江正干、崖门至潭江石咀两大水道体系,其潮能沿程分散传入不同汊道,断面总潮能的衰减幅度大于单宽潮能通量的衰减,单宽潮动能沿程平均衰减速率大于潮势能,半日分潮的潮能衰减速率大于全日分潮。虎门狮子洋因其形态影响,M₂分潮振幅（或势能）的衰减最小,虎门至泗盛围段增加,平均每千米约增加0.77%。西四口门潮能汇聚于西海水道天河断面,总潮能的衰减速率小于磨刀门水道单宽潮能衰减速率。沿横门、洪奇门、蕉门进入的潮波多次交汇、分散,自横门至小榄、南华,南沙至海尾、荣奇,其单宽潮动能及M₂、K₁分潮动能的衰减速率小于潮势能,高频分潮势能沿程增加。     

科氏力对河口分汊的影响

以长江口、黄河口、珠江口、闽江口等几个分汊河口为例,分析了科氏力在河口分汊中的作用。结果表明,涨落潮流路分歧主要通过形成涨落潮冲刷槽和中央缓流区浅滩而逐渐使河口产生分汊;水面横比降则以横向环流和横向切滩两种形式,或堆积或冲刷,导致河口分汊。