珠江三角洲土壤-水體懸浮顆粒物中典型有機(jī)污染物的分布和環(huán)境行為.pdf

1、對(duì)珠江三角洲中心地帶城市群的表層土壤和珠江流域重要支流西江、北江水體的懸浮顆粒物進(jìn)行了采樣，調(diào)查了多環(huán)芳烴(PAHs)和有機(jī)氯農(nóng)藥(OCPs)的含量與分布特點(diǎn)，初步探討了它們在環(huán)境中的來源、遷移和歸宿；估算了珠三角土壤中PAHs和OCPs的儲(chǔ)量。并應(yīng)用了索氏抽提和加速溶劑萃取抽提(ASE)、一步平衡法聚乙烯(PE)簿片吸附以及不同成熟度頁巖干酪根對(duì)苯和菲的吸附/解吸，研究了土壤/頁巖中PAHs結(jié)合形態(tài)、吸附/解吸的機(jī)理。
　　

2、16種美國EPA制訂的、優(yōu)先控制的PAHs的總量為58-3077μg/kg，均值31μg/kg；最常見的有機(jī)氯農(nóng)藥滴滴涕(DDTs)和六六六(HCHs)的總量分別為3.58-831μg/kg和0.19-42.μg/kg，均值分別為82.1μg/kg和4.4μg/kg。通過相關(guān)比值指標(biāo)的分析，得出多環(huán)芳烴主要來源于煤和石化燃料的燃燒的結(jié)論；而DDT與其降解產(chǎn)物DDD和DDE之和的比值表明DDT農(nóng)藥仍有使用。總PAHs同TOC、BC之間存在

3、著良好的線性相關(guān)。根據(jù)分析結(jié)果和采樣區(qū)域的面積，估算了珠三角中心地帶的PAHs和OCPs的總儲(chǔ)量，并且就其來源、儲(chǔ)量以及總PAHs與TOC的相關(guān)性與珠江河口和南海北部近海沉積物作了對(duì)比，推斷出河口和近海沉積物中的PAHs可能主要來源于珠江三角洲的土壤侵蝕和河流搬運(yùn)作用。
　　 分季節(jié)地采集了西江和北江水體懸浮顆粒物并分析了PAHs和OCPs的含量。其中北江樣品中PAHs總量分別為928.8和1259.7μg/kg，西江為660.

4、1和1130.7μg/kg；北江樣品中OCPs總量為10.24和31.12μg/kg，西江為26.56和27.24μg/kg。水體懸浮顆粒物中PAHs主要來源于石化排放和石化燃燒，可能與航運(yùn)有關(guān)；有機(jī)氯農(nóng)藥則來自沿岸農(nóng)田的水土流失，從化合物的組成和比值可以得出西江、北江沿岸的農(nóng)田仍舊在使用DDTs等農(nóng)藥。
　　 常規(guī)ASE所得的PAHs總量平均是索氏抽提的2.4倍，索氏抽提與ASE所得的PAHs的總量都同TOC、BC存在良好的線

5、性相關(guān)；而且ASE提取PAHs與索氏抽提PAHs的比值同TOC、BC存在線性相關(guān)，其中與TOC之間的關(guān)系更加明顯。
　　 選擇了中等污染程度的2種土壤、2種沉積物和頁巖，用不同溶劑(甲苯、吡啶、三元混合溶劑和四氫呋喃)，分別進(jìn)行了3次連續(xù)的ASE萃取。結(jié)果表明第二、三次ASE流程中，仍然有相當(dāng)數(shù)量的PAHs被萃取出來，苝作為反映PAHs為成巖來源的標(biāo)記物，也在第二、三次萃取中出現(xiàn)，尤其是在頁巖中，苝的相對(duì)含量遠(yuǎn)大于沉積物和土壤。

6、吡啶的抽提效果最好，甲苯和三元溶劑次之，而四氫呋喃的萃取效果較差。以上這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，與有機(jī)質(zhì)中微孔所導(dǎo)致的慢吸附/解吸、以及在高溫及有機(jī)溶劑作用下玻璃態(tài)硬碳向橡膠態(tài)軟碳的膨脹有關(guān)。
　　 PE吸附水相低濃度PAHs的實(shí)驗(yàn)表明，土壤、沉積物中非水解有機(jī)碳(NHC)的含量決定著PAHs在土壤、沉積物與水之間的分配系數(shù)，不同樣品對(duì)于同一種PAH單體，具有相同的NHC歸一化分配系數(shù)；發(fā)現(xiàn)幾種PAHs的吸附分配系數(shù)Koc比文獻(xiàn)報(bào)道值高出1

7、-2.5個(gè)數(shù)量級(jí)，顯示了非水解有機(jī)碳對(duì)PAHs在土壤、沉積物中的吸附/解吸的重要性。
　　 最后對(duì)菲和苯在熱模擬頁巖干酪根上的吸附行為進(jìn)行了研究。選用了采自茂名的油頁巖樣品，以250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃六個(gè)溫度進(jìn)行熱處理，以各種現(xiàn)代分析手段表征熱處理產(chǎn)物。結(jié)果表明，隨著熱處理溫度的升高，樣品的H/C、O/C原子比以及脂肪碳與羰基碳在總碳中所占的比例逐漸下降，芳香度和鏡質(zhì)體反射率逐漸增加，干酪根樣品

8、成熟度逐漸增加。
　　 菲和苯在干酪根上的吸附均是非線性的，隨著成熟度的增加，吸附的非線性增加，吸附容量和最大微孔吸附量則出現(xiàn)先增大后減小的趨勢并在450℃達(dá)到最大，而且干酪根樣品對(duì)苯的最大微孔吸附量大于菲，這些現(xiàn)象可以用干酪根熱演化過程中結(jié)構(gòu)的變化所引起的微孔體積及孔徑分布的變化、以及在微孔填充過程中存在的分子篩效應(yīng)來解釋。干酪根樣品對(duì)苯的解吸存在著滯后現(xiàn)象，而且高成熟度樣品的解吸滯后程度小于低成熟度樣品，可能與高成熟度樣品中