环渤海北部沿海地区表层土壤中PAHs的污染特征及风险评价

系统采集了环渤海北部沿海地区31个表层土壤样品,利用GC/MS分析了16种USEPA优控多环芳烃(PAHs)的含量和组分特征,运用主成分因子载荷法揭示了其污染来源,并初步评价了其风险水平.结果表明,沿海地区65%的土壤已被污染,最高污染样点PAHs含量达920.4ng·g-1,平均含量309.5ng·g-1,与国内外相关研究比较,处于中低等污染水平.各类燃料的不完全燃烧是该地区土壤中PAHs的主要来源,石油类挥发或泄漏对采油区土壤中PAHs的累积影响显著.     

黔南州土壤中多环芳烃的污染现状及来源分析

采集贵州省黔南州12个县、市的表层(0～10 cm)土壤样品99个,采用高效液相色谱法(HPLC)对优先控制的16种多环芳烃(PAHs)进行定量分析,探讨了表层土壤中多环芳烃(PAHs)的污染状况及来源.结果表明,16种PAHs均有不同程度检出,12个县市土壤中∑PAHs平均含量在42.4～163.1 ng·g-1之间,含量最高的是都匀市,最低的是惠水县,全州平均值为68.7ng·g-1.通过与国内外土壤中PAHs含量的对比,研究区的土壤受到一定程度的PAHs污染,含量处于较低水平,各地污染程度有一定差距.在组成上,4环以上PAHs所占比例较高.根据2～3环和4～6环PAHs含量所占比例及菲(Phe)/蒽(Ant)、荧蒽(Flua)/芘(Pyr)比值,可以推断全州范围内PAHs主要来自工业燃煤、生活用煤的不完全燃烧和汽车尾气的污染等,污染水平与地区生产、生活方式密切相关.通过以上研究结果,可初步了解黔南州土壤中PAHs的污染现状,为以后土壤污染防治提供参考.     

某钢铁企业表层土壤中多环芳烃含量特征与生态风险评价

采集我国某大型钢铁企业22个表层土壤(0—20 cm)样品,采用气相色谱-质谱(GC-MS)分析了其中16种多环芳烃(PAHs)的含量,并采用荷兰、加拿大土壤标准及苯并[a]芘的毒性当量浓度(TEQBa P)对PAHs生态风险进行评价.结果表明,土壤中∑16PAHs含量范围为21.0—20062.0μg·kg~(-1),平均值为2564.7μg·kg~(-1),单体以Flu、Pyr的含量最高,较之背景点土壤中PAHs含量,平均富集系数为22.9(Bk F)—304.0(Flu).与国内同类研究相比,该钢铁厂表层土壤中PAHs污染处于中等水平.各采样点中PAHs组成主要以4环为主,占31.9%—100%,5环组分仅次于4环.相关性分析表明,PAHs低环(2—3环)与中环(4环)组分之间相关性更强,且二者与TOC相关性较高环组分显著.50.0%的采样点超过荷兰土壤标准目标参考值,该钢铁厂表层土壤已处于中等风险水平,污染主要集中在球团厂、焦化厂、炼铁厂和厂前交通繁忙区.其土壤潜在风险已呈增加趋势,有必要进行能源结构改造并加强污染监控.     

钢铁工业区周边农业土壤中多环芳烃(PAHs)残留及评价

对某大型矿业企业周边农业土壤中多环芳烃(PAHs)残留量进行了调查。结果表明,PAHs总残留量范围为312. 2~27 580. 9ng·g-1,且以4环以上多环芳烃组分为主。所有土样中均检出PAHs,单一污染物以芘、艹屈、荧蒽、苯并[a]芘、蒽、菲、苯并[a]蒽、苯并[k]荧蒽、茚并[1,2,3 cd]芘、苯并[g,h,i]苝为主。PAHs残留量与有机质含量相关性较好。不同样区土壤PAHs残留量受常年风向影响明显。以加拿大农业区域土壤PAHs的治理标准值为指标,用内梅罗综合指数法进行评价表明,研究区农业土壤达重污染水平的占37%,中度污染的占19%,轻污染的占25%,另有13%的采样点污染程度处于警戒限,仅有6%的采样点尚处于安全级。     

大型钢铁厂及其周边土壤多环芳烃污染现状调查、评价与源解析

采用气相色谱-质谱联机方法(GC-MS)分析了东北某钢铁厂及周边居住区、风景区共11个采样点表层土壤样品16种多环芳烃(PAHs),结果表明,钢铁工业区16种PAHs(∑PAHs)浓度范围为3.39×103—1.54×105ng·g-1,平均浓度3.21×104ng·g-1;居住区∑PAHs浓度范围为587—6.70×103ng·g-1,平均浓度3.82×103ng·g-1;风景区千山∑PAHs浓度385 ng·g-1.∑PAHs和Bap浓度均呈工业区>居住区>风景区趋势.与国内外其他研究结果相比,该钢铁工业区及其周边居住区土壤PAHs污染相对较为严重,11个采样点中有9个采样点土壤∑PAHs为严重污染,4个采样点苯并(a)芘(Bap)浓度超过加拿大土壤质量基准.利用特征比值法(Diagnostic Rate)和主成分分析法(Principal component analysis,PCA)对钢铁工业区及其周边地区土壤进行了源解析,结果表明,钢铁工业区土壤中PAHs主要来源于焦炉、燃煤、柴油燃烧等污染源,周边地区土壤除受工业污染源排放影响外,机动车汽油、柴油污染排放也有重要影响.     

中国主要地区表层土壤多环芳烃含量及来源解析

以表层土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)为研究对象,查阅2000—2016年间发表的101篇中国主要地区表层土壤多环芳烃的文献,系统分析了中国主要地区表层土壤中PAHs的含量、组分、分布特征及主要来源,为中国土壤多环芳烃污染防治提供科学依据。结果表明:中国主要地区表层土壤中16种优控多环芳烃总量(中位值)(∑PAHs)为515.70 ng·g~(-1),和其他国家相比处于中等水平。16种多环芳烃(PAHs)在表层土中以菲(Phe)、荧蒽(Fla)和萘(Nap)的含量(中位值)最高,苊烯(Acy)、苊(Ane)以及茚苯并(1,2,3,-cd)芘(Inp)含量(中位值)最低;∑PAHs含量(中位值)地域分布表现为西北地区华北地区东北地区华东地区华中地区华南地区西南地区。表层土壤PAHs组成以高环(4环及以上)为主,占60.06%,不同地区PAHs的组成不同;通过对16种检出PAHs进行聚类分析,得出中国主要地区PAHs主要有煤炭燃烧源、油类燃料燃烧源、焦油生产源、石油源和生物质燃烧源等5个来源。结合同分异构体比值法和污染物特征指数法,进一步对22个省区表层土壤PAHs进行聚类分析,得出新疆、天津、陕西表层土壤PAHs主要来源于液化石油燃料及原油的污染,燃料成分主要为汽油;福建、吉林、山西、贵州和江西表层土壤中PAHs主要来源于草、木材、煤炭及生物质燃烧;北京、湖北、黑龙江、安徽、西藏、江苏、广东、浙江、湖南、山东、宁夏、重庆及香港等表层土壤PAHs则主要来源于液体化石燃料、生物质及煤炭的燃烧,燃料成分为煤炭和汽油。     

天津市土壤多环芳烃污染特征、源解析和生态风险评价

采用气相色谱-质谱联机方法(GC-MS)分析了天津市不同功能区10个采样点表层土壤样品中16种多环芳烃(PAHs)的浓度,并对其污染特征、来源和生态风险进行了分析.结果表明:天津市土壤中16种多环芳烃的总浓度(∑PAHs)范围为142—1.49×103ng·g-1,平均浓度765 ng·g-1,Bap浓度范围7.06—118 ng·g-1,平均值37.6 ng·g-1.∑PAHs浓度均值呈工业区近郊区城区远郊区趋势.采用PAHs成分谱、污染物的特征比值和主成分分析的污染来源解析结果表明:工业区PAHs主要来源于焦化、煤和天然气的燃烧,以及机动车的污染排放;城区和郊区土壤中PAHs除来自于煤和焦炭的燃烧外,机动车污染是一个非常重要的污染源.根据荷兰土壤质量标准,所有采样点均有PAHs单体超标,其中西青、津南、北辰、汉沽、塘沽和大港采样点超过荷兰土壤标准规定的10种多环芳烃的苯并(a)芘(Bap)毒性当量浓度(TEQ Bap10)限值33 ng·g-1,说明天津近郊区和工业区土壤已受到PAHs的污染,存在潜在的生态风险.     

焦化厂污染场地表层土壤有机-矿质复合体中多环芳烃的分布

采用湿法物理分级方法将湖南省某焦化厂遗留场地表层土壤分成4种粒级的有机-矿质复合体组分,即粘粒(<2μm)、粉粒(2—20μm)、细砂(20—200μm)和粗砂(>200μm),并研究了美国EPA优先控制的16种多环芳烃(PAHs)在其中的分布特征及土壤不同有机-矿质复合体组分中有机质和矿物质组成的差异对PAHs赋存分布的影响.研究结果表明,不同粒级有机-矿质复合体中PAHs的含量顺序为粗砂>粉粒>细砂>粘粒,低环PAHs(环数≤3)在粘粒中的含量较高,达到56.3%,而高环PAHs(环数≥4)在粉粒、细砂和粗砂中的分布较高含量分别是79.37%、72.7%和71.63%,各粒级矿质复合体中PAHs含量与土壤有机碳有较好的相关性.通过对有机-矿质复合体进行X射线衍射分析发现,场地土壤粘粒和粉粒中粘土矿物含量较高,这也在一定程度上影响了污染物质在其中的分布.     

不同焦化厂土壤中多环芳烃污染特征比较研究

为研究焦化生产对土壤多环芳烃(PAHs)污染规律,采集北京、重庆和太原地区3个焦化厂地块的土壤样品共1 437个,采用气相色谱-质谱(GC-MS)法测定US EPA优先控制的16种PAHs质量含量。结果表明,北京、重庆和太原地区3个焦化厂污染土壤中总多环芳烃(ΣPAHs)质量含量最大值分别为10 647.2、39 332.7和19 381.9 mg·kg~(-1),PAHs污染都很严重,其中5环PAHs对ΣPAHs毒性的贡献率最大(63.01%～78.61%)。在垂直方向上,GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤风险管控标准》中8种优先管控的PAHs质量含量最大值随着土壤深度的增加而降低,其中,重庆场地土壤中污染物质量含量最大值随着土壤深度增加而减少的降低速率明显低于其他2个场地。同分异构比值法分析结果表明,北京、重庆和太原地区3个焦化厂来源于煤炭燃烧的PAHs占比分别为88.46%～90.38%、83.56%～98.17%和74.56%～92.96%,焦化厂土壤中PAHs仍存在少部分石油泄露、燃烧等污染源。北京、重庆和太原场地8种PAHs超过GB 36600—2018一类、二类管制值的最大比例分别为8.23%、5.18%,15.34%、9.77%及13.72%、8.68%,北京和重庆某焦化厂土壤再开发利用的健康风险更高。研究显示,在0～20 m深度,焦化厂搬迁后其旧址的土壤中依然残留着较高质量含量PAHs,环境风险较高。相似焦化厂场地土壤中PAHs污染特征与其所在区域以及土壤地层分布差异密切相关,地层分布在很大程度上会影响PAHs在土壤中的赋存和迁移,且对高环PAHs的影响相对于低环PAHs较小。该文研究结果可为焦化工业不同污染场所的土壤修复和环境风险评估提供参考。     

北京市郊农业土壤中多环芳烃的污染分布和来源

采集了3个北京市郊发展新区(昌平区、大兴区、房山区)共计20个不同类型表层农业土壤样品,通过微波萃取和高效液相色谱分析其中多环芳烃(PAHs)含量.结果显示,研究区表层土壤已受到不同程度的污染,16种优先控制的多环芳烃总含量为1.20—3.35μg.g-1,表层土壤中的多环芳烃主要源于燃烧源,且受燃汽油型汽车尾气的影响更显著.     

Polycyclic aromatic hydrocarbons in soils around Guanting Reservoir,Beijing, China

The concentrations of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (∑ 16PAHs) were measured by gas chromatography equipped with a mass spectrometry detector (GC-MS) in 56 topsoil samples around Guanting Reservior (GTR), which is an important water source for Beijing. Low to medium levels of PAH contamination (mean=394.2±580.7 ng g^?1 dry weight (d.w.)) was evident throughout the region. In addition, localised areas of high PAH contamination near steel and cement factories were identified, with ∑ 16PAHs concentrations as high as 4110 ng/g, dry weight (d.w.). There was a significant positive correlation (r²=0.570, p<0.01) between total organic carbon content and ∑ 16PAHs concentrations. Phenanthrene was the predominant compound, accounting for 27.2% of the ∑ PAH concentration, followed by chrysene>pyrene>benzo[a]anthracene≈ benzo[b]fluoranthene≈ benzo[a]pyrene. Four-ring PAH homologues (39%) were dominant. The higher proportion of 4–6 ring homologues, molecular indices, and the spatial distribution of PAH indicated that industrial discharges, incineration of wastes and traffic discharges were the major sources of soil PAHs around the water reservoir.     

Vertical distribution and environmental significance of PAHs in soil profiles in Beijing,China

Vertical distribution of both the concentration and composition of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in ten profiles in Beijing has been investigated. The results showed that PAH concentrations and compositions in topsoil from different sampling sites were different. PAH concentrations were much higher in topsoil of the investigated urban area, industrial region, and paddy field with wastewater irrigation than in other areas. Moreover, PAH concentrations in topsoil were much higher than those at greater depth, where the concentrations were relatively consistent in most soil profiles. The fingerprints of PAHs in the samples from topsoil (0–30 cm) in the same profiles were similar and were obviously different from those at greater depth, suggesting that PAH sources were consistent in topsoil samples and were discriminating between topsoil and deeper soils. PAHs in topsoil mainly arose from mixed sources of combustion of liquid fuel, coal, and/or wood, as well as wastewater irrigation, while those at greater depth were derived from soil genesis and the process of soil formation.     

胶州湾某水域蛤蜊(Ruditapes philippinarum)、牡蛎(Crassostrea ariakensis)中的雌激素含量

为了探讨海洋贝类对环境中雌激素的富集情况,采用液-液萃取和固相萃取方法提取了胶州湾李村河入海口蛤蜊、牡蛎和底泥中的雌酮(E1)、雌二醇(E2)、雌三醇(E3)和雌炔醇(EE2),并用GC-MS方法测定了上述4种物质的含量,此外还采用暴露实验方法研究了蛤蜊吸收底泥中雌激素物质的影响因素.测定结果显示,该水域中蛤蜊全组织中E1含量为0.45～5.20ng·g-1,E2含量为nd～4.34ng·g-1,E3和EE2未检出;牡蛎体内的E1、E2和E3含量分别为4.64～29.66、2.16～7.20和0.96～7.96ng·g-1,EE2未检出;底泥中E1、E2和E3含量分别为0.43～2.36、nd～0.59、0.52～1.13ng·g-1,EE2未检出.蛤蜊和牡蛎体内的雌激素物质含量高于其栖息的底泥.暴露实验结果显示,随着底泥中雌激素物质含量的增加或暴露时间增加,蛤蜊体内雌激素物质的含量增加,贝类可吸收并富集底泥中的雌激素物质.     

Spatial distribution of PAHs in a contaminated valley in Southeast China

A survey was conducted on the accumulation and spatial distribution of PAHs in surface soils under different land use patterns in a valley in the Yangtze Delta region with an area of 10 km² containing 15 small copper- and zinc-smelting furnaces. Sixty-five topsoil (0–20 cm) samples were collected and 16 PAHs were determined. The average amount of all the 16 PAHs ranged from 0 to 530 μg kg⁻¹ (oven dry basis), with a mean concentration of 33.2 μg kg⁻¹. Benzo[a]pyrene and indeno[1, 2, 3, -cd]pyrene were the two main PAHs present at high concentrations, while pyrene and fluorene had very low concentrations. PAH concentrations were higher in uncultivated than in cultivated soils, and areas of woods and shrubbery had the␣lowest soil PAH contents. The average PAH-homologue concentrations ranked as follows: 5-rings >> 3-rings, 4-rings > 6-rings >2-rings. Much higher concentrations of PAHs were found in the southern part of the sampling area, perhaps due to deposition of airborne particles by the southeasterly winds in winter and spring. We conclude that the small smelting furnaces were the dominant source of PAHs that accumulated in the soils and the southeasterly winds led to the spatial distribution of PAHs in the topsoils. Land vegetation cover and soil utilization patterns also affected the accumulation and distribution of soil PAHs.     

珠江三角洲地区水体表层沉积物中多环芳烃的来源、迁移及生态风险评价

检测了珠江三角洲河流及南海近海表层沉积物中25种多环芳烃的含量．其含量范围为138-6793ng·g-1．主成分分析/多元回归分析结果表明,珠江三角洲水体沉积物中多环芳烃来源主要有石油排放,煤、木柴等低温燃烧排放,机动车尾气排放及生物成因．其相对贡献分别为石油排放占36％、煤、木柴燃烧占27％、机动车尾气占25％,自然来源占12％．珠江、东江河流沉积物中多环芳烃主要来源于区域内工业和生活废物的直接排入和机动车尾气的近距离沉降．西江沉积物中多环芳烃大气沉降是主要输入途径．南海沉积物中多环芳烃河流输入是主要途径．在多环芳烃由河流向海洋的输送过程中,茈可以作为一个有效指标示踪河流输送的多环芳烃．风险评价表明,东江及珠江部分河段沉积物可能存在着对生物的潜在危害,其它区域多环芳烃的生态风险处于较低水平．     

白洋淀湿地表层沉积物多环芳烃的分布、来源及生态风险评价

对白洋淀湿地表层沉积物15种多环芳烃含量进行了检测.结果表明,其总含量范围为324.6~1738.5ng·g-1,整体来看,白洋淀湿地多环芳烃污染处于中等偏低污染水平.多环芳烃组成主要以2~3环、4环为主,其含量分别占总含量的47.8%、28.6%.白洋淀湿地表层沉积物多环芳烃主要以化石燃料、木柴及生物质低温燃烧来源为主,个别样点受油类排放污染严重.风险评价表明,严重的多环芳烃生态风险在白洋淀湿地表层沉积物中不存在,但是在部分区域某些多环芳烃含量超过了效应区间低值(ERL),可能存在着对生物的潜在危害.     

汕头经济特区土壤中优控多环芳烃的分布

运用气相色谱-质谱方法对汕头经济特区131个土样中的美国EPA优控多环芳烃(PAHs)进行定性、定量测定,讨论了PAHs的分布特征。结果表明,该区表层土壤中优控PAHs的总质量分数范围从22.1 ng/g到1256.9 ng/g之间,平均质量分数为(317.3210.2) ng/g。其分布随采样点的位置不同而有显著变化:工业区附近多环芳烃的质量分数最高,城市中心次之,郊区最低。大多数样点中?PAHs质量分数和单种PAH质量分数都呈现w(5~20 cm)> w(0~5 cm)>w(20~40 cm)>w(40~100 cm)的垂直分布规律。该区土壤PAHs以3环和4环化合物为主,单种PAH以萘、菲和苯并[b]萤蒽为主。     

长江流域表层沉积物中多环芳烃分布特征及来源解析

长江流域沉积物多环芳烃分析表明,多环芳烃浓度总和(不包括苝)约为10.31~1 239 ng·g-1,与国内外其他区域相比,整体处于一个低至中等程度的污染水平。长江自上游至下游,沉积物中多环芳烃含量呈上升趋势,与沿途各省多环芳烃的排放状况相吻合。扬州(YZ)和湘江(XJ)采样点沉积物中多环芳烃含量最高,污染最严重。根据多环芳烃的比值特征,长江流域沉积物中多环芳烃主要受以煤、木材、油类的燃烧影响较大,还有部分来自油类的泄漏,极少量来自自然成因。     

北京地区表层土壤中多环芳烃的分布特征及污染源分析

根据北京地区不同环境功能区62个样品的分析结果,讨论了研究区表层土壤中多环芳烃的分布特征及污染源类型。结果表明：（1）研究区表层土壤中检测到的多环芳烃主要包括萘、苊、菲、惹烯、三芴、荧蒽、芘、、苯并蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[e]芘、苯并[a]芘、苝、二苯并[a,h]蒽、茚并[1,2,3–cd]芘、苯并[g,h,i]苝及其同系物;（2）不同环境功能区表层土壤中多环芳烃的组成及质量分数均存在一定的差别,16种优先控制的多环芳烃质量分数为175.1~10 344 ng.g-1,其中城市中心区表层土壤中多环芳烃的质量分数最高,交通干线附近、工矿企业附近表层土壤中PAHs的质量分数较高,林地、果园和农田表层土壤中PAHs的质量分数较低;（3）表层土壤中PAHs既有来源于石油源,也有来源于化石燃料燃烧产物的,但不同功能区二者贡献存在差别,其中农业用地（林地、果园、农田）中PAHs主要来源于石油源（或部分来源于土壤母岩中的有机质）,城区、交通干线附近及工矿企业附近表层土壤中PAHs污染源以化石燃料燃烧产物输入为主。