我国主要地区表层沉积物中16种PAHs的污染特征

为全面了解我国表层沉积物中多环芳烃(PAHs)污染状况,对近10年文献报道的105组数据进行整理归纳,分析了我国沉积物中16种PAHs污染水平、组成特征和空间分布特征.结果表明,我国主要地区表层沉积物中PAHs质量比范围为ND(未检出)～27 510 ng/g,均值和中位值分别为789.1 ng/g和477.0 ng/g,总体处于中度污染水平;其中,高相对分子质量PAHs占61.6％.按水体类型分,河湖沉积物中PAHs质量比中位值高于近海;按地域分,河湖沉积物中PAHs质量比中位值分布呈西部和北部偏高、东部和南部偏低的特点;近海沉积物中黄海PAHs质量比中位值偏高,其他海域相近.这主要与气候条件、能源消耗、产业结构和水动力学等因素有关.目前,我国沉积物中PAHs生态风险整体偏低,但局部地区污染严重,会对当地产生一定生态影响.     

长江口及毗邻海域沉积物中多环芳烃分布、来源及风险评价

采用GC-MS联用技术分析了长江口及毗邻海域的表层沉积物样品中16种多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon, PAHs)的质量比,对其组分、分布、来源及生态风险水平进行了探讨.结果表明,长江口及其毗邻海域PAHs的质量比为229.6～1 242 ng·g-1(平均值为919.2 ng·g-1),检出的16种PAHs均以4～6环为主,占PAHs总量的62.07%～89.28%; 采用2～4环低相对分子质量与5～6环高相对分子质量的比值(Mr(LMW)/Mr(HMW)),荧蒽与芘的比值(Mr(FLUA)/Mr(PYR))分析PAHs的来源情况,结果显示研究区域中PAHs主要来源于石油源; 采用国外沉积物质量评价方法的生物影响效应低值(Effects Range Low, ERL)和生物影响效应中值(Effects Range Median, ERM)对PAHs污染水平进行评价,研究区域PAHs的污染水平相对较低,对底栖生物产生危害风险的可能性较小.     

河北曹妃甸近海沉积物中多环芳烃的含量、分布、来源及生态风险评价

2010年9月在河北曹妃甸近海采集表层沉积物样品,用气相色谱质谱仪(GC/MS)测定分析16种US EPA(美国国家环境保护署)优先控制的多环芳烃(PAHs).结果表明,曹妃甸近海9个站位沉积物中的PAHs质量比为267.2～ 858.2 ng/g,平均值为376.5 ng/g,其高值区位于原油码头东部.与国内外其他区域沉积物中的PAHs质量比进行对比发现,曹妃甸近海沉积物中PAHs的质量比总体处于中等水平.本次调查检出的PAHs种类较多,主要同系物为菲(Phe)、芴(Fl)和荧蒽(Flu).与国内研究的渤海湾近岸表层沉积物PAHs质量比进行对比发现,曹妃甸近海表层沉积物中萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘等组分质量比要高出很多,这与曹妃甸石油化工与机械制造等发展迅速密切相关.异构体比值法分析表明,该区表层沉积物中PAHs主要来源于生物质、煤及燃料燃烧.根据效应区间值进行生态风险评价,结果表明,曹妃甸沉积物对周围生物的影响较小.与国内一些典型区域的生态风险研究进行对比分析发现,各研究区域均存在芴超过影响范围低值(Effects Range Low,ERL)的站位.潜在影响等级(Probable Effects Level,PEL)分析表明,同系物中的芴也存在超过相应标准值的站位,应引起海洋环保部门的重视.     

某石油污染滩涂沉积物中总石油烃和多环芳烃组成分布特征及源解析

对石油污染滩涂区域不同高程表层沉积物和部分垂直剖面沉积物进行采样分析,分别采用紫外分光光度法和气相色谱质谱联用法测定了沉积物中的TPH(总石油烃)和16种优控PAHs(多环芳烃),分析其组成分布特征,并进行了源解析。结果表明:中低潮滩表层沉积物中TPH质量比在15.20~63.27 mg/kg,与对照点质量比水平相当,远低于《海洋沉积物质量标准》(1 000 mg/kg),PAHs均未检出;高潮滩表层沉积物中TPH质量比在1 070.00~46 327.20 mg/kg,显著高于对照点和相应中低潮滩沉积物中污染物质量比,部分点位严重超出《海洋沉积物质量标准》,PAHs质量比在0.60~30.90 mg/kg,多数点位属于重度污染;3号点和7号点高潮滩垂直剖面样品中TPH和PAHs质量比呈现随深度增加而降低的趋势,9号点则相反;高潮滩沉积物中TPH和PAHs质量比之间呈显著正相关关系(Pearson相关系数r为0.985,p0.01),具有同源性;各点位TPH均以C17~C36质量分数最高,其占比为80.15%~94.40%,PAHs组成均以2~3环为主,占比为58.14%~87.70%,低环PAHs以萘、芴和菲为主要污染物。TPH和PAHs组分特征表明,研究区域的滩涂沉积物受到了重油污染影响。     

渭河西咸段表层沉积物重金属赋存形态及风险评价

以渭河西咸段表层沉积物及其孔隙水为研究对象,采用ICPMS测定了As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量,应用改进BCR法分析了沉积物重金属的赋存形态特征,基于风险评价编码法(RAC)和潜在生态风险指数法(PERI)评价了表层沉积物重金属的生态风险。结果表明:渭河西咸段表层沉积物已受到多种重金属的复合污染,孔隙水中As和Cd质量浓度在部分断面超过US EPA水生生物水质基准的持续基准质量浓度,表层沉积物中Cd质量比在所有断面、其余重金属质量比在部分断面超过其对应陕西省A层土壤背景值;表层沉积物重金属赋存形态各异,Cd主要存在于酸可溶态中,Pb主要存在于可还原态中,Cu、As和Cr主要存在于残渣态中,Zn在酸可溶态和残渣态上均有较高的比例,以残渣态为主;RAC评价显示,As和Cu处于低风险级或中风险级,Cd处于高风险级或极高风险级,Cr、Pb均为低风险级,Zn在低风险级和高风险级之间变化;RI评价显示,各断面处于轻微至极强生态风险,Cd处于较强至极强生态风险,其余重金属均属于轻微生态风险。     

珠江口地区沉积物中酚类物质污染及其生态安全评价

测定并分析了珠江口、横门水道及附近鱼塘沉积物中4种美国EPA优先控制氯酚化合物(CPs)和双酚A(BPA)的污染特征.结果表明:4种USEPA优先控制CPs化合物中,五氯酚(PCP)和2,4-二氯酚(2,4-DCP)的检出率为100%,2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)检出率为30%,2-氯酚(2-CP)的检出率为0,PCP、2,4,6-TCP、2,4-DCP的干重质量比范围分别为0.57～4.30 ng/g、0.25～2.18ng/g和0.17～7.20ng/g;BPA的检出率为100%,质量比范围为0.58～2.16ng/g.上述酚类物质在河流沉积物中的质量比均高于它们在鱼塘和珠江口沉积物中的质量比.多元回归分析显示,4种CPs化合物、BPA与pH值和有机质等环境因子的相关性不显著.参照SSB阈值和EC/PNEC生态风险评价体系,珠江口地区沉积物中CPs和BPA等酚类物质导致生态风险的可能性较低.     

昆山市大气PM_(2.5)中PAHs污染特征研究

使用GC-MS法测定了201 3年昆山市不同地区大气PM2.5中PAHs的污染水平,并用比值法进行了来源简析.研究发现2013年昆山地区一共可检出13种PAHs,年平均浓度范围在0.12 ～ 4.59ng/m3之间,浓度最高的为BghiP.从季节变化看,PAHs季节变化明显,大部分PAHs和∑PAHs浓度值大小为春季＞冬季＞夏季＞秋季.从空间分布来说,城郊的∑PAHs最低,年均值为16.05 ng/m3,其余地区数值较为接近.从PAHs环数分布情况看,从高到低依次为4环＞5环＞6环＞2环＞3环.通过比值法发现,机动车尾气的排放是昆山市PAHs的主要来源.     

盘龙江水及沉积物中酚类EDCs的污染特征及源解析

研究了云贵高原城市河流盘龙江水及沉积物中酚类内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs)的污染特征及源解析,阐明了酚类EDCs的含量水平、分布特征、季节变化及污染来源,并估算了其排放到滇池的量。结果表明,盘龙江水及沉积物中普遍检出了酚类EDCs,其含量沿程变化呈现倒"W"型,枯水期的残留水平高于丰水期。除松华坝水库外,盘龙江水中的∑EDCs质量浓度为70~429 ng/L,沉积物中质量比为16~813 ng/g dw(干重),每年输入滇池的量约为43 kg/a,NP2EO、NP1EO和BPA是主要的酚类EDCs。NP2EO、NP1EO、4-NP、BPA、4-CP和4-tOP在水中的质量浓度分别达到202 ng/L、154 ng/L、17 ng/L、79 ng/L、3.3ng/L和4.7 ng/L,在沉积物中质量比分别达到352 ng/g dw、316 ng/g dw、18 ng/g dw、124 ng/g dw、5.5 ng/g dw和14 ng/g dw。酚类EDCs在水和沉积物中的含量具有较好的相关性,水体自净过程对污染起到了一定的缓解作用。与其他地区河流相比,盘龙江中酚类EDCs的残留处于中等偏下水平。酚类EDCs在市区河段含量明显高于郊区段,对该区域内的水生生物构成了潜在危害。     

百色市大气可吸入颗粒物PM2.5中多环芳烃污染特征及健康风险评价

为调查百色市大气颗粒物PM2.5中16种多环芳烃(PAHs)的污染特征,于2013年冬、夏两季采集了百色市城、郊2个不同采样点的大气样品,采用HPLC分析了16种US EPA优控PAHs的质量浓度、组分特征,运用同分异构体比率法揭示其污染来源.结果表明:百色市大气PM25中∑PAHs质量浓度为4.7～ 142.3 ng/m3,低于我国制定的PM2.5中PAHs的年均值(35 μg/m3);百色市城区、郊区2个采样点大气PM2.5中PAHs的质量浓度分别为6.9～ 142.3 ng/m3和4.7～ 109.6ng/m3,平均值为37.2 ng/m3和24.7 ng/m3,不同环数PAHs质量浓度从大到小为4环、5环、3环、6环、2环,4环、5环PAHs分别占∑PAHs的42.9％～ 50.7％和18.4％～22.4％;主要的单种PAHs为茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[g,h,i]苝、(苊)、苯并[b]荧蒽和苯并[k]荧蒽.冬季∑PAHs质量浓度高于夏季.PM2.5中苯并[a]芘等效毒性(BEQ)为2.3～7.4,与其他城市相比,BEQ属于中下等水平.PM2.5中的PAHs源自煤及机动车辆燃油的燃烧.     

耕作方式对农田土壤PAHs分布特征的影响

以沈抚灌区为研究区域,分析了不同耕作方式对农田土壤多环芳烃分布及组成的影响.结果表明,停灌30 a来,沈抚灌区周边不同耕作方式的农田土壤受PAHs污染仍较为严重,属于中度以上污染.美国环保署(USEPA)规定的16种PAHs中有15种被检测出,主要富集在表层土壤(0～20 cm),质量比为3 518～9 140 μg/kg,以高环芳烃(>4环)为主;亚表层土壤(20～40 cm)中PAHs质量比显著低于表层土壤,以低环芳烃(<4环)为主.不同耕作方式对农田土壤PAHs质量比影响较大,表层土壤水田耕作下土壤PAHs残留量最高,水田-旱田轮作比长期旱田耕作模式下土壤PAHs质量比高70%;亚表层土壤中耕作下长期旱田耕作下土壤PAHs质量比最低,为1 020 μg/kg.亚表层土壤PAHs与有机质存在着显著的相关性(p<0.05).w(IcP)/[w(IcP)+w(BgP)]和w(Fla)/[w(Fla)+w(Pyr)]分析表明,表层土壤PAHs来源除受长期污灌影响外,耕作方式和环境因素不容忽视.     

奎屯河表层不同粒径沉积物中重金属空间分布及污染评价

在对新疆奎屯河表层沉积物粒径组成分析的基础上,采用原子吸收光谱仪测试了不同粒径沉积物中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn 7种重金属的质量比,研究了奎屯河表层沉积物不同粒径中各种重金属的空间分布特征,并运用单因子污染指数法与内梅罗综合污染指数法评价了各采样点重金属的污染状况。结果表明,奎屯河表层沉积物粒径主要分布在250μm的范围内,其中粉砂所占比例最大,平均质量分数达到63.66%;黏土次之,平均占16.77%。从上游到下游地区,各重金属污染物没有形成一定规律的分布特征。单因子污染指数评价表明除了Co,各采样点不同粒径沉积物中6种重金属存在着不同等级的污染,在粒径4μm、4~63μm、63~125μm、125~250μm的沉积物中,各重金属污染样品所占比例由大到小为Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、Mn,Zn、Cu、Ni、Cr、Pb、Mn,Cu、Zn、Pb、Cr、Mn、Ni,Cu、Pb、Zn、Cr、Mn、Ni。内梅罗综合污染评价表明,各采样点均受到不同程度的重金属污染。     

福建某石化企业废气排放及土壤污染现状调查及研究

石化工业园区造成的累积环境影响随着其蓬勃发展而逐步显现,其污染物质在周边土壤与河流底质中的积累影响较为显著[1],目前,我国已有不少关于化工园区环境污染的研究,多集中在水和空气污染问题的研究[2-5],较少针对石油化工园区土壤累积影响的研究[6-7]。本文以我省某石化园区为调查对象,通过该园区废气污染物排放监测及土壤环境现状调查,了解我省新型石化工业园区环境污染状况,对提高石化行业土壤污染防控有重要指导意义。     

化工园区安全及环境危险性分析

国内化工园区的建设方兴未艾.化工园区的发展在吸引外资,优化资源配置的同时,带来了一系列的安全及环境问题.其危险主要表现为火灾爆炸、污染大气及水体等方面,不但对生态环境造成了危害,而且使附近居民的人身安全及财产受到极大的威胁.分析化工园区的危险性是进一步发展健康、和谐的化工园区的前提.     

尼龙6纳米纤维膜富集/固相表面荧光法快速检测水体痕量多环芳烃研究

以静电纺丝法自制的尼龙6纳米纤维膜为吸附材料,建立了快速测定水体痕量多环芳烃(PAHs)的固相表面荧光光谱法(SSF)。将直径为5 cm的尼龙6纳米纤维膜作为滤膜用于抽滤菲、芘、荧蒽的水溶液,将膜自然晾干后置于可变角粉末样品池上,利用荧光分光光度计测量膜表面PAHs的三维固相表面荧光光谱特征,确定最佳激发发射波长,考察荧光强度随溶液初始质量浓度的线性变化关系。结果表明,菲、芘、荧蒽的最大激发发射荧光中心分别位于Ex/Em=255nm/368 nm、Ex/Em=340 nm/376 nm和Ex/Em=290 nm/437 nm处。当抽滤水样体积为500 m L时,菲、芘、荧蒽荧光强度与初始质量浓度之间的标准曲线分别为y=9432.4x+261.1,线性范围为5~500ng/m L;y=753480x+805.51,线性范围为0.2~10 ng/m L;y=9946.06x+603.48,线性范围为10~400 ng/m L,检出限分别为0.973 ng/m L、0.016 2 ng/m L和0.089 6 ng/m L。当质量浓度分别为100 ng/m L、10ng/m L和50 ng/m L时,7次测量的相对标准偏差(RSD)分别为7.1%、2.6%和5.1%,平均值相对误差分别为1%、2%和-0.2%。自来水低中高3个质量浓度的平均加标回收率分别为87.2%~98.2%、101%~120%、85.8%~92.3%。本方法具有简便、经济、灵敏度高等优点,适合于水体痕量PAHs的快速测定。     

喀斯特山区水库底泥养分与重金属的含量特征——以阿哈水库为例

为摸清喀斯特山区阿哈水库底泥的养分情况和重金属污染状况,评价底泥农业资源化利用潜力,根据水库地形地貌、入库河流和出库口分布等特点,采集0~100 cm深度的底泥样品12个,分析和评价了阿哈水库底泥的养分状况及重金属污染水平。结果表明:底泥的有机质、总氮、总磷和总钾平均质量比分别为92.25 g/kg、3.35 g/kg、0.76 g/kg和14.18 g/kg,对照全国第二次土壤普查有关标准,有机质和总氮处于很高水平,总磷处于中上水平,而总钾处于中下水平,各养分指标的变异系数为25.49%~41.06%,空间差异较强;底泥Cr、Cd、Pb、As、Hg、Cu和Zn的平均质量比分别为104.86 mg/kg、1.12 mg/kg、75.87 mg/kg、26.68 mg/kg、0.27 mg/kg、59.53 mg/kg和164.65mg/kg,均高于贵州省土壤重金属背景值、贵州表生沉积物背景值和全国水系沉积物平均值,各重金属元素的变异系数为31.41%~132.34%,具有很强的空间变异性;以《食用农产品产地环境质量评价标准》为评价标准,底泥重金属內梅罗综合污染水平和潜在生态危害程度均为中等,且Cd的贡献最大。综上,阿哈水库底泥养分丰富,但污染较严重,不适于耕地利用,可考虑用于园林绿地。     

基于免疫机理的化工园区安全生产预警机制设计

为从预警角度预防化工园区安全生产事故,基于生物免疫机理,先应用仿生学方法从整体分析化工园区的"生理结构",再从局部分析化工园区安全生产事故预警体系与生物免疫系统的相似性,首次提出包括诊断识别子系统、预警信号子系统、协调控制子系统和记忆库的化工园区安全生产事故免疫预警系统;设计了一种新的包括预警指标参数输入、模型运算和结果输出3个功能模块的化工园区安全生产事故预警机制。预警机制的输入模块实现预警指标数据输入与处理的功能,运算模块实现预警模型运算的功能,输出模块给出量化评价和图形分析2种结果。基于此设计,将构建预警指标体系,建立化工园区安全生产现状预警和未来预测模型。     

杏子河沉积物中石油污染物释放实验研究

以延安市安塞县境内杏子河中游主河道水体沉积物为研究对象,研究石油类污染物对上覆水体的二次污染规律。研究表明,在实验条件下,沉积物中石油污染物达到释放平衡的时间为16~18 d,上覆水体二次污染的质量浓度分别达到2.8 mg/L和3.5 mg/L;通过释放前后沉积物的石油含量对比发现,沉积物表层10 cm厚度对水体的污染贡献最大,是造成水体二次污染的主要源头。根据沉积物组分分析,杏子河沉积物中共检测出11种烷烃,7种多环芳烃。通过释放前后峰面积比较发现,碳原子数在12和17之间的烷烃容易进入水体,成为杏子河石油污染物的主要组成部分。另外,杏子河多环芳烃污染的主要组份是苊、芴、异丙基萘、菲、蒽、苯并[a]芘。     

基于监管的化工园区事故免疫系统构建

为探索完善化工园区安全生产监管体系,借鉴生物免疫系统抵御疾病的机理,构建了在组织、功能、机制等方面与生物免疫系统相似的化工园区事故免疫系统;从化工园区安全生产监管的角度出发,阐述了化工园区事故免疫系统组织、功能和机制的具体构建方法。结果表明,生物免疫系统和化工园区安全生产监管体系具有共性、完善的组织是化工园区事故免疫系统预防事故的首要条件、化工园区事故免疫系统可为完善化工园区安全生产监管提供策略和方法。     

北京市冬季PM_(2.5)污染特征与区域传输影响研究

选取北京师范大学监测点于2015年1月进行PM_(2.5)样品采集,应用离子色谱仪(IC)分析PM_(2.5)中水溶性无机离子质量浓度,采用WRF-CAMx-PSAT模型系统对采样时段PM_(2.5)及典型离子的区域来源进行了模拟。结果表明,采样期间(2015年1月2—20日)与重污染过程(2015年1月13—15日)北京PM_(2.5)质量浓度分别为(105.9±72.6)μg/m~3和(232.2±80.2)μg/m~3,PM_(2.5)中总水溶性无机离子质量浓度分别为(47.4±39.8)μg/m~3和(120.7±23.3)μg/m~3,分别占PM_(2.5)的44.2%和53.9%。SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+是水溶性离子的主要组分,非重污染过程和重污染过程这3种水溶性离子质量浓度之和分别占总水溶性离子质量浓度的80.5%和89.3%。模拟结果显示,本地源排放是北京市PM_(2.5)、SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+的主要来源,贡献率分别为81.4%、79.5%、58.1%、95.3%,北京周边源排放对PM_(2.5)贡献率较大的有保定、天津、张家口、唐山,这4市占北京周边省市排放源贡献率的72.0%。     

密切值法在化工园区安全评价中的应用

在对化工园区进行安全评价时,传统的区域风险评价方法的评价结果难以反映园区内化工企业的安全状况,为解决这一问题提出一种基于密切值法的化工园区安全评价模型。首先从企业内部固有风险、企业安全生产现状以及事故应急处置能力3个方面构建安全评价指标体系,通过现场调研得到各指标取值后利用密切值法求得各企业的密切值,根据密切值的大小确定各企业的安全状况以及不同企业安全水平高低。最后取各企业密切值的均值作为园区整体的密切值,进而得到园区整体安全水平。实例表明,该方法的评价结果不仅能反映园区整体安全水平,还可以表明园区内各企业安全状况,可为化工园区及企业安全管理提供依据。