多環(huán)芳烴在長江下游典型湖泊浮游生物網(wǎng)中富集的周年變化及其影響因素研究.pdf

1、多環(huán)芳烴（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs）是一類分子中含有兩個或兩個以上苯環(huán)結(jié)構(gòu)的烴類化合物，主要來自煤、石油、生物質(zhì)及垃圾焚燒等人類活動。其在環(huán)境中廣泛且持久存在，可以被生物富集并在食物鏈中傳遞，多數(shù)具有致癌、致畸、致突變等危害。掌握其在水環(huán)境中的分布和歸趨對保障供水及生態(tài)系統(tǒng)安全具有重要意義。
　　目的：以長江下游亞熱帶地區(qū)不同水深不同營養(yǎng)水平的4個湖泊（太湖、玄武湖、金牛湖及百家湖

2、）為例，通過對各湖一周年同步高頻次野外監(jiān)測，探討多環(huán)芳烴在湖泊浮游生物網(wǎng)中的富集與傳遞及其主要影響因素；揭示多環(huán)芳烴在不同類型湖泊水體、懸浮顆粒物、浮游植物及浮游動物等介質(zhì)中的周年分布規(guī)律；探討氣候因素（溫度、降水）對多環(huán)芳烴分布的影響及其規(guī)律。補充對亞熱帶淺水湖泊中多環(huán)芳烴的賦存及主要生物地球化學(xué)過程的認(rèn)識。
　　方法：以長江下游亞熱帶地區(qū)不同營養(yǎng)水平的4個湖泊為例，在2015年10月至2016年9月間同步開展高頻次的樣品采集，

3、定量監(jiān)測多環(huán)芳烴在各湖水體、浮游植物、浮游動物和懸浮物中的濃度，收集相關(guān)的氣象資料，結(jié)合統(tǒng)計分析方法探討可能的影響因素。具體方法如下：（1）每月月中及月末采樣各1次，分別收集水、浮游植物、懸浮物和浮游動物，冷凍干燥并稱重以計算生物量等指標(biāo)；（2）檢測樣品中的溶解態(tài)營養(yǎng)鹽，利用TSI-TLI指標(biāo)評價金牛湖、百家湖、玄武湖和太湖的富營養(yǎng)化程度；（3）檢測各介質(zhì)中的多環(huán)芳烴濃度，計算浮游植物和浮游動物的生物富集因子和生物累計因子，計算生物傳遞

4、因子。
　　結(jié)果：（1）所研究的湖泊均處于富營養(yǎng)化或中營養(yǎng)化向富營養(yǎng)化過渡階段；（2）2016年6月及7月降水是他年同期均值的2倍，異常氣候可能對研究造成了影響；（3）湖泊中浮游植物生物量年均值分別為金牛湖7.24±5.63mg/L-1，百家湖12.72±5.51mg/L-1，玄武湖30.35±14.90mg/L-1，太湖40.85±31.02mg/L-1；浮游動物生物量年均值分別為百家湖88.09±58.25μg/L-1，金牛湖

5、54.15±58.28μg/L-1，太湖184.72±155.22μg/L-1，玄武湖78.80±54.93μg/L-1；懸浮物濃度年均值分別為百家湖4.67±3.31mg/L-1，金牛湖2.05±1.81mg/L-1，太湖13.82±22.24mg/L-1，玄武湖5.11±2.86mg/L-1；（4）金牛湖水中16種多環(huán)芳烴總含量（∑PAHs）周年變化范圍為20.2ng/L-1-648.1ng/L-1，百家湖水體中多環(huán)芳烴總含量周年變

6、化范圍為34.5ng/L-1-416.4ng/L-1，玄武湖水體中多環(huán)芳烴總含量周年變化范圍為52.2ng/L-1-663.0ng/L-1，太湖水體中多環(huán)芳烴總含量周年變化范圍為37.3ng/L-1到1365.7ng/L-1，各湖泊的水體中萘及自由溶解態(tài)的萘含量均高；（5）浮游植物16種多環(huán)芳烴總濃度周年變化范圍分別為金牛湖5355.8ng/g-1-195070.6ng/g-1，百家湖2168.1ng/g-1-38326.9ng/g-1

7、，玄武湖296.6ng/g-1-46716.0ng/g-1，太湖為559.7ng/g-1-26202.3ng/g-1，各湖泊浮游植物內(nèi)多環(huán)芳烴中萘占有較高比例；（6）浮游動物內(nèi)16種多環(huán)芳烴總濃度周年變化范圍分別為金牛湖3115.7ng/g-1-372881.4ng/g-1，百家湖1169.0ng/g-1-82887.1ng/g-1，玄武湖687.3ng/g-1-124541.4ng/g-1，太湖為592.7ng/g-1-43806.4

8、ng/g-1；（7）4個湖泊16種多環(huán)芳烴的生物富集因子（BCF）的對數(shù)值（log BCF）周年變化范圍為2.7-7.7，生物累積因子（BAF）的對數(shù)值（log BAF）變化周年變動范圍為2.1-8.3，4個湖泊生物傳遞因子（BMF）的對數(shù)值（log BMF）均存在小于0的情況；（8）經(jīng)多元線性回歸，4個湖泊浮游植物生物量受溫度驅(qū)動（P<0.05），并同溶解性硝酸鹽呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），玄武湖和百家湖的浮游動物生物量與溫度之間的

9、關(guān)系出現(xiàn)異常而呈現(xiàn)了顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P<0.05）；（9）4個湖泊浮游植物和浮游動物體內(nèi)多數(shù)多環(huán)芳烴的濃度與生物量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P<0.05），部分（低環(huán)）多環(huán)芳烴生物富集因子同生物量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P<0.05），多數(shù)多環(huán)芳烴生物累積因子同生物量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P<0.05）；（10）4個湖泊中部分多環(huán)芳烴的生物富集因子和生物累積因子與溫度呈現(xiàn)顯著的二階段函數(shù)關(guān)系（P<0.05）。
　　結(jié)論：研究的四個長江下游湖泊