灘涂紅樹(shù)林種植-養(yǎng)殖耦合系統(tǒng)水體及沉積物中多環(huán)芳烴的研究.pdf

1、多環(huán)芳烴（PAHs）是一類廣泛存在于環(huán)境中并對(duì)生物具有致癌、致畸、致突變作用的持久性有毒有機(jī)污染物，可通過(guò)大氣于濕沉降、地表徑流及石油污染輸入等多種方式進(jìn)入養(yǎng)殖水體。灘涂紅樹(shù)林種植—養(yǎng)殖耦合系統(tǒng)由于具有凈化水體中N、P污染物、提高水產(chǎn)品產(chǎn)量、改善養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境等諸多優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是一種具有廣闊研究和發(fā)展前景的新型生態(tài)養(yǎng)殖模式。但由于耦合系統(tǒng)運(yùn)行初期的養(yǎng)殖水體引自近岸四類漲潮海水，大量有機(jī)污染物在水動(dòng)力條件較弱的養(yǎng)殖環(huán)境中易發(fā)生富集，且紅樹(shù)林

2、本身對(duì)環(huán)境中PAHs類污染物具有較強(qiáng)的吸收和蓄積作用，因此灘涂紅樹(shù)林種植—養(yǎng)殖耦合系統(tǒng)可能存在PAHs污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，有必要對(duì)紅樹(shù)林試驗(yàn)塘中PAHs的濃度水平與分布特征展開(kāi)全面的研究，為耦合系統(tǒng)生態(tài)安全性評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。本論文選擇深圳海上田園灘涂紅樹(shù)林種植—養(yǎng)殖耦合系統(tǒng)的表層水體和沉積物中15種優(yōu)控PAHs作為研究對(duì)象，建立了準(zhǔn)確可靠的痕量PAHs液—液萃取、超聲波輔助萃取處理方法以及GC—MS聯(lián)用的PAHs檢測(cè)分析方法，主要獲得以下研

3、究成果： 1．水體中溶解態(tài)PAHs總濃度范圍在468．36～1666．49ng/L，以3～4環(huán)組分為主；沉積物中PAHs總濃度范圍在377．87～3960．05ng/g，以4～6環(huán)組分為主；與國(guó)內(nèi)外其他研究區(qū)域相比，目前耦合系統(tǒng)PAHs污染程度為輕至中等水平。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，水體中葉綠素a與PAHs濃度分布顯著負(fù)相關(guān)，可能存在“生物泵”作用；鹽度、沉積物有機(jī)碳、粒徑對(duì)沉積物中PAHs分布的控制作用不顯著。 2．耦合系統(tǒng)

4、各個(gè)試驗(yàn)塘中TPAHs的表觀分配系數(shù)Kd范圍在402～2376之間，標(biāo)化分配系數(shù)Koc范圍在189～1145之間，桐花試驗(yàn)塘的分配系數(shù)高于同系統(tǒng)秋茄試驗(yàn)塘。通過(guò)15種單體PAH的標(biāo)化分配系數(shù)（lgKoc）和辛醇—水分配系數(shù)（lgKow）之間相關(guān)性獲得的線性自由能方程可知，桐花試驗(yàn)塘沉積物的親脂性高于同系統(tǒng)秋茄試驗(yàn)塘，其中原位水桐花試驗(yàn)塘沉積物的親脂性最好，線性方程為lgKoc=0．729lgKow—0．764（r2=0．415），沉積物

5、—水體系中的PAHs趨向分配于沉積物中，從而降低水體中PAHs的濃度。 3．綜合相對(duì)豐度（L/H）、分子標(biāo)志物指數(shù)法及聚類分析對(duì)研究區(qū)域中PAHs的來(lái)源進(jìn)行解析，結(jié)果表明，由于引入耦合系統(tǒng)作為養(yǎng)殖水體的的河涌入水受到嚴(yán)重的石油污染，大部分試驗(yàn)塘水體中PAHs以石油源為主，水體BaA/Chr值為1．448；大部分試驗(yàn)塘沉積物中PAHs以燃燒源主，體現(xiàn)了來(lái)自大氣干濕沉降、地表徑流等輸入過(guò)程的PAHs在耦合系統(tǒng)沉積物中長(zhǎng)期污染累積的效

6、應(yīng)。 4．利用生物富集因子（BCF）對(duì)耦合系統(tǒng)中水生生物體內(nèi)PAHs的平衡富集濃度和等效BaP平衡濃度進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果表明，外供水桐花試驗(yàn)塘和原位水桐花試驗(yàn)塘中水生生物體內(nèi)PAHs的平衡富集濃度分別為2．89、3．73μg/kg，對(duì)生物的潛在致毒作用??；秋茄、木欖、紅海欖純林試驗(yàn)塘中水生生物體內(nèi)平衡富集濃度在11．27～20．02μg/kg之間，對(duì)生物的潛在致毒作用較大；結(jié)合生物閾值法對(duì)沉積物中PAHs的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，外供