珠江(广州段)高污染沉积物中多环芳烃和有机氯农药赋存状态初步研究

来源 :中国科学院研究生院(广州地球化学研究所) | 被引量 : 10次 | 上传用户:csfyl
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持久性有机污染物具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,是目前国际上备受关注的新的全球性环境问题。 沉积物是疏水性毒害有机污染物的主要储集场所,它是由一些化学成分和结构形态高度不均匀的物质组成,它们与有机污染物之间相互作用力的大小是决定污染物稳定和迁移能力及生物有效性的重要因素。学者们针对沉积物中吸附剂的结构表征、吸附剂对有机污染物的吸附—解吸动力学过程及机理研究已较多,但对实际污染环境中有机污染物与不同类型吸附剂相互关系研究相对较少,有关的研究表明沉积物中的吸附剂的类型是影响沉积物中多环芳烃等有机污染物赋存及此后迁移活性的重要因素,我们选取珠江三角洲地区所发现的毒害有机污染物的潜在高污染区——珠江广州河段为研究对象,对沉积物进行粒度分级(φ>500μm、500μm>φ>220μm、220μm>φ>63μm、63μm>φ>22μm和φ<22μm),对每个粒级的样品重液分离,收集轻组分(有机质)和重组分(主要为无机矿物及无定型有机质)。在显微镜下对沉积物中不同粒径轻重组分的地质吸附剂进行鉴定,对其中的多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs)进行定量分析,对多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs)在各种吸附剂中的分布和富集特征进了初步探讨。 初步研究表明: 1.沉积物样品的有机岩石学观察结果表明,在轻组分中,主要是一些有机质,包括未经燃烧的煤屑、植物残体及碎屑、经过高温燃烧的焦碳、碳质颗粒(碳黑)及木炭,在重组分中主要是无机矿物(石英、长石和粘土矿物)及与粘土矿物结合的无定型有机质(腐泥和腐殖物质)。 2.白鹅潭样品轻组分有机吸附剂中PAHs的含量的范围为11,299ng/g—49,066ng/g,粒径φ63μm-22μm的焦碳及少量煤屑组分中PAHs的含量最高,达到49,066ng/g;黄埔样品轻组分有机吸附剂中PAHs的含量范围为1,650ng/g—6,780ng/g,其中粒径φ<22μm的碳黑和φ220μm-63μm的焦碳和少量煤屑中PAHs的含量最高,分别为6,334ng/g和6,780ng/g。白鹅潭样品重组分无机矿物和无定型有机质中PAHs的含量为131ng/g—1,611ng/g,黄埔样品为260ng/g—561ng/g,两者差别不大。 3.沉积物不同粒径轻重组分中有机氯农药(OCPS)的含量,白鹅潭样品轻 组分有机吸附剂中OCPs的含量的范围为96.6ng培—308.Zng培,其中粒 径中 63 u m-22 u m的焦碳及少量煤屑组分中 OCPs的含量最高,达到 305.Zns培,白鹅潭样品重组分无机矿物和无定型有机质中OCPs的含量 为 2.26ng/g一7.29ng*,差别不大。黄埔样品中 OCPs 的含量较低,是 在ng八g级别,因此未作讨论。 4.珠江广州河段高污染沉积物轻组分中的有机吸附剂对PAHs的富集能力比 重组分无机矿物和无定型有机质高一到两个数量级(5-109倍),在有机 轻组分中,焦碳和碳黑对PAHs的富集能力最高,植物残体和碎屑对对 PAHS的富集能力最小,另外,碳黑和圆型多孔的焦碳颗粒对高环数(5-6 环)的多环芳烃具有较强的吸附和富集能力,煤屑和植物碎屑则富集了 相对高含量的3-4环多环芳烃; 5.白鹅潭样品中有机轻组分对机氯农药的富集能力比重组分(无机矿物和 无定型有机质)高 19七9倍,其中含焦碳和煤屑组分“3v川中u2 V。 和 220 u m>中 )63 n m)对各种六六六异构体的富集能力都比较的强。而 植物碎屑和木炭对p,p’-DDT的富集能力最强,焦碳组分则对其降解产物 p,p’DDE和p,p’0DD的富集能力较强。 6.白鹅潭样品中有机质占总重量9.1%,富集了 SI.5%的多环芳烃,77.2% 的有机氯农药;无机矿物和无定型有机质占 90.9%,富集了 18.5%的多环 芳烃、22。8%的有机氯农药;黄埔样品中有机质占总重量8.95%,富集了 56.5%的多环芳烃。30.5%的有机氯农药;无机矿物和无定型有机质占 91.05%,富集了18。5%的多环芳烃、43.5%的有机氯农药; 7.PAHS和OCPS在不同粒径组分中的含量分布不能简单用TOC、BC含量的 高低来进行释,PAHS和OCPS在不同粒径组分中的含量分布更重要的是 和有机质的类型和结构有关。
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