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东海近岸沉积物中多环芳烃的分布特征及来源解析:

来源:    发布时间:2011-2-16

东海近岸沉积物中多环芳烃的分布特征及来源解析:

初步研究结果
     李先国   唐旭利        彭学伟   邓晓燕

(中国海洋大学化学化工学院)

作者于20104在东海近岸海域(浙江省舟山市与台州市附近)采集了表层和柱状沉积物样品,柱状样现场用不锈钢刀按2cm分割。样品冷冻干燥后研磨过筛,称取10g沉积物加入无水硫酸钠, 用甲醇和二氯甲烷(体积比为1:1)的混合溶剂超声提取三次,每次10min。提取液经旋转蒸发浓缩后,过顶端加入铜粉与无水硫酸钠的氧化铝/硅胶复合柱(质量比为5:5)分离纯化。PAHs组分用正己烷和二氯甲烷(7:3)的混合溶剂淋洗,再经浓缩后加入内标六甲苯定容。岛津2010plusHP-5柱(30m×0.32mm× 0.25μm),FID检测。方法基质加标回收率在77.86%126.74%之间。

研究结果显示:东海近岸浙江段海域表层沉积物中∑PAH1575.64281.86ng/g之间,平均值为180.19ng/gPAHs同系物中。3PAHs(包括苊、苊烯、芴、菲和蒽)浓度最高,为105.84ng/g,占PAHs总量的59%;其次是4PAHs(包括荧蒽、芘、苯并[a]蒽和屈)和6PAHs(包括茚并[1,2,3-cd]芘和苯并[g,h,i]苝),分别为34.64ng/g22.24ng/g,占PAHs总量的19%12%;而5PAHs(包括苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽)浓度最低,为17.48ng/g与厦门西港、渤海北黄海、胶州湾、美国Casco湾、地中海等表层沉积物中的PAHs总含量相比该海域表层沉积物中∑PAH15含量属于较低水平。沉积物中6PAHs具有较高浓度,表明各类热解过程是PAHs的主要来源。

从垂直分布上看,自表层以下34cm到表层沉积物中∑PAH15的含量介于123.79290.92 ng/g之间,平均值为195.49ng/g。浓度最高值出现在表层以下1416cm处,最低值在表层以下3032cm∑PAH15在沉积物经过三个阶段的变化。从底层最小值(3032cm)开始波动性的增加到最大值(1416 cm),之后开始降低,在68cm处出现拐点,最后∑PAH15的含量趋于稳定。从PAHs组成分析,苊的含量最高,其浓度分布在8.5248.34ng/g之间,平均值为28.87 ng/g。其次是蒽与菲,在7.7155.94ng/g7.2549.65ng/g之间,平均值分别为27.83ng/g25.83ng/g。其中大分子量的苯并[g,h,i]Bghi)的含量较高,平均值为20.90ng/g,这表明各类热解过程是PAHs的主要来源。总体来看,柱状沉积物中3PAHs占绝大多数,平均占到∑PAH1557.15%;而4环与6PAHs19.53%13.59%5PAHs的比例最小。垂直分布上,3PAHs含量变化趋势与∑PAH15非常相似,但在46cm处开始减小,而6PAHs增大,表明燃烧源产生的PAHs比例增加。

    利用Fl/(Fl+Py)BaA/(BaA+Chy)两组指标,分析了表层与柱状沉积物中PAHs的主要来源。结果表明:表层沉积物样品中,研究海域大多站位的Fl/(Fl+Py)>0.5BaA/(BaA+Chy)> 0.2接近0.35进一步证实沉积物中PAHs主要来源于燃烧源。柱状沉积物中,02cm2628cm两处的Fl/(Fl+Py)值介于0.40.5之间,但BaA/ (BaA+ Chy)>0.35,表明这两个深度沉积物中的PAHs来源于石油相关产品燃烧。2426cm处指示为石油源(Fl/(Fl+Py) <0.4),其它深度段的Fl/(Fl+Py)值均大于0.5,表示PAHs主要来源于煤、木材燃烧。从12 cm以上部分BaA/ (BaA+Chy)<0.35Fl/(Fl + Py)的值亦有减小的趋势,表明近年来能源结构中煤、木材的比例有所下降,而石油相关产品燃烧的比例开始上升。

(参考文献、图、表略)

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