第期袁广旺等吕泗渔场表层沉积物中多环芳烃分布特征及生态风险评价７氏提取器内加入ｍｌ二氯甲烷正己烷ＶＶ混合溶液浸泡ｈ于５水浴中加热回流提取ｈ利用旋转蒸发仪将提取液浓缩至ｍｌ加入ｇ铜粉超声５ｍｎ然后转移到层析柱中用６ｍＬ二氯甲烷正己烷Ｖ

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雷醒仰
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1 78 海洋开发与管理 2015 年第 10 期吕泗渔场表层沉积物中多环芳烃分布特征及生态风险评价袁广旺, 郑江鹏, 花卫华, 方南娟, 吕赢, 高楠 3, 李凤 4 (1. 江苏省海涂研究中心南京 ;2. 江苏省海洋环境监测预报中心南京 ; 3. 中国海洋大学化学化工学院青岛 ;4. 青岛海洋地质研究所青岛 ) 摘要 :2013 年 5 月采集吕泗渔场海域 15 个站位的表层沉积物, 利用气相色谱质谱联用仪 (GC MS) 对样品中的多环芳烃 (polycyclicaromatichydrocarbons,pahs) 进行了测定, 分析了该海域 PAHs 的分布特征及来源, 并对其进行了生态风险评价结果表明, 吕泗渔场表层沉积物中优控的 16 种 PAHs 均有检出, PAHs 的含量范围为 31.5~109.6ng/g, 平均值为 54.5ng/g PAHs 的浓度整体上呈现由近岸到远海递减的趋势与国内其他海区相比较, 本研究区域的污染处于较低水平 ; 通过特征组分比例确定吕泗渔场大部分站位表现为煤燃烧源石油燃烧源的混合来源,LS13 LS14 LS15 表现为以煤燃烧源为主的单一来源 ; 生态风险评价显示, 吕泗渔场表层沉积物中多环芳烃存在严重的生态风险的概率极小关键词 : 多环芳烃 ; 沉积物 ; 吕泗渔场 ; 生态风险评价中图分类号 :X820.4;X55 文献标志码 :A 文章编号 : (2015) 多环芳烃 (Polycyclic Aromatic Hydrocar bons,pahs) 是含有两个或者两个以上苯环的碳氢化合物以及其衍生物的总称, 是一种对人和生物体有极强致癌致畸致突变等毒性效应的持 [1-2] 久性有机污染物 PAHs 的来源可分为天然 [3-4] 来源和人为来源其中, 化石燃料和有机质的不完全燃烧以及化石燃料自然挥发或泄露等人为因素是环境中 PAHs 的主要来源多环芳烃在环境中难降解, 存留时间长, 并且可以在生物体内富集, 通过食物链传给人类, 危害人类 [5-6] 健康吕泗渔场是我国六大渔场之一, 是重要的渔业生产基地近几年, 随着经济的发展, 近岸海域污染日趋恶化, 渔场环境质量日益受到人们关注目前关于吕泗渔场的报道多是化学需氧量营养盐重金属等基本环境因子, 但多环芳烃等 [7] 有机污染物的含量分布鲜有报道本文通过分析吕泗渔场多环芳烃的污染水平及分布特征, 探究该海域 PAHs 可能的来源, 并对其生态风险进行初步评价, 为今后吕泗渔场环境评估与食品质量安全提供必要依据 1 材料与方法 1 1 采样站位与方法调查海域位于江苏省南通市与盐城市东部, 监测站位如图 1 所示 2013 年 5 月利用抓斗式采泥器采集了 15 个站位的表层沉积物样品, 冷冻干燥后, 放入铝盒中低温 (-20 ) 保存至分析 1 2 实验仪器与试剂仪器 :7890A/5975C 型气相 / 质谱联用仪 (GC MS, 美国 Agilent 公司 ) 进样口温度为 280, 进样量 :1μL, 无分流进样升温程序 : 初温 50, 50 ~220 (4 /min;3 min),220 ~300 (10 /min;9min), 氮气流速为 1mL/min 标准品 : 萘 (NaP) 苊烯 (Acy) 苊 (Ace) 芴 (Fl) 菲 (Phe) 蒽 (Ant) 荧蒽 (Flu) 芘 (Pyr) 苯并 [a] 蒽 (BaA) 屈 (Chr) 苯并 [b] 荧蒽 (BbF) 苯基金项目 : 海洋公益性行业科研专项 ( ).

2 第期袁广旺等吕泗渔场表层沉积物中多环芳烃分布特征及生态风险评价７氏提取器内加入ｍｌ二氯甲烷正己烷ＶＶ混合溶液浸泡ｈ于５水浴中加热回流提取ｈ利用旋转蒸发仪将提取液浓缩至ｍｌ加入ｇ铜粉超声５ｍｎ然后转移到层析柱中用６ｍＬ二氯甲烷正己烷ＶＶ混合溶液淋洗浓缩定容至ｍｌ浓缩液转移至进样瓶中待测质量控制与保证实验通过空白加标空白加标平行样样品平行样进行质量控制添加ＰＡＨｓ标准品ＥｘｃｕｓｔａｎｄａｄＵＳＡ进行回ｘＡｃｐａｎｄｅｄｐａｈＭ收率测定此次实验中采用回收率指示标样为萘ｄ８二氢苊ｄ菲ｄ屈ｄ % ｄ混合图表层沉积物采样站位标样测得回收率为７分析标准并ｋ荧蒽Ｂｋ苯并ａ芘ＢａＰ茚并ｃｄ芘ｎｐ二苯并ａｈ蒽ＤｂＡ苯并ｈｇ偏差为方法的准确度与精确度较好 % ＢｇｈＰ的混合标准溶液以及回收率指示标结果与讨论样萘ｄ８二氢苊ｄ菲ｄ屈ｄ % ｄ购表层沉积物中犘犃犎狊含量与分布自美国Ａｃｃｕｓｔａｎｄａｄ公司吕泗渔场水域表层沉积物中多环芳烃分析试剂丙酮正己烷二氯甲烷德国Ｍｅｃｋ结果如表所示优控的６种ＰＡＨｓ均有检出公司有机试剂均为色谱纯无水ＮａＳＯ中ｎｇｇ平均ＰＡＨｓ的含量范围为性氧化铝购自国药公司纯度不小于无水值为５ｎｇｇＰＡＨｓ含量最高值出现在ＬＳ硫酸钠使用前于的马弗炉中活化７ｈ站位最低值出现在ＬＳ８站位此外与ＬＳ站玻璃层析柱依次装填ｇ硅胶６ｇ中性氧位在同一断面的ＬＳＬＳ５两个站位的ＰＡＨｓ化铝和ｇ无水硫酸钠含量也明显高于其他站位从图可以看出样品预处理ＰＡＨｓ的含量整体上呈现出由近岸到远岸递减取冷冻干燥后的样品研磨过８目筛称取ｇ沉积物样品ｇ无水硫酸钠混匀置于索的趋势这可能是由于近岸工厂废水废气的排放以及靠岸渔船油品渗漏所致表吕泗渔场水域表层沉积物中多环芳烃水平与分布ｎｇｇｄｗ项目ＬＳＬＳＬＳＬＳＬＳ５ＬＳ６ＬＳ７ＬＳ８ＬＳＬＳＬＳＬＳＬＳＬＳＬＳ５Ｎａｐ５８７７８６ＡｃｅＮＤＡｃｐＰｈｅ８７７７６８６６７Ａｎ５ｕ６ＰｙＢａＡＣｈＢｂ

3 海洋开发与管理８５年续表项目ＬＳＬＳＬＳＬＳＬＳ５ＬＳ６ＬＳ７ＬＳ８ＬＳＬＳＬＳＬＳＬＳＬＳＬＳ５ＢｋＢａＰ６ｎｐＤｂＡＢｇｈＰＰＡＨｓ５８８８６５６８７注ＮＤ表示未检出污染处于较低水平可能是由于受陆源输入及人为活动影响较小的缘故沉积物中犘犃犎狊的组成分析将研究区域内检测出的６种多环芳烃按其环数分为５组二环萘三环苊烯苊芴蒽菲四环荧蒽屈苯并ａ蒽芘五环苯并ｂ荧蒽苯并ｋ荧葱二苯并ａｈ蒽苯并ａ芘六环茚并ｃｄ芘苯并ｈｇ % 组成分析结果显示图二环ＰＡＨｓ所占比例为５平均值为７含量最高三环所占比例为平均值为８四环所占比例为平均值为五环所占比例为图吕泗渔场表层沉积物多环芳烃的空间分布平均值为六环所占比例为平均值为含量最低研究区域６从表可以看出与国内其他海区相比研究区域的多环芳烃的含量与南海于渤海质区北黄海８南黄海东部接近明显低以及东海泥的污染水平因此研究区域的ＰＡＨｓ大部分站位样品中ＰＡＨｓ以二环和三环芳烃为主其次分别是四环五环六环其中个站位ＬＳＬＳＬＳ５样品与其他站位明显不同五环芳烃的含量占主要部分表研究区域沉积物多环芳烃含量与其他区域对比海区ＰＡＨｓ种类范围ｎｇｇ平均值ｎｇｇ研究年份参考文献南海６８５８８渤海６北黄海６７７６南黄海东部６７东海泥质区８８５本研究区６５６沉积物中犘犃犎狊的来源分析沉积物中ＰＡＨｓ的分布来源十分复杂单一的分子比值指标不能完全反映沉积物中多环芳烃的来源通常采用Ｐｕ

4 第期袁广旺等吕泗渔场表层沉积物中多环芳烃分布特征及生态风险评价８图吕泗渔场表层沉积物中的多环芳烃的组成成分比例ＢａｐＰｙ多指标５来判源于化石燃料的燃烧其中ＬＳＬＳＬＳ５别其来源特征个站位主要以煤燃烧源为主其余站位主要来源研究表明６８当ｕ于石油及其产品的燃烧时ＰＡＨｓ主要来源于草木煤的燃烧当综上所述吕泗渔场ＰＡＨｓ大部分为煤燃烧ｕ时认为其主要来源为石和石油燃烧的混合来源ＬＳＬＳＬＳ５以煤油物质的燃烧当ｕ时主燃烧源作为单一来源这可能由于吕泗渔场要来源于原油泄漏Ｐ可以区分ＰＡＨｓ主要来源于附近电厂化石燃料燃后气体燃煤源和燃油源当Ｐ时的大气沉降而ＬＳＬＳＬＳ５个站位靠近燃煤为主要来源当Ｐ时发电厂受发电厂燃煤气体沉降的影响因此燃油为主要来源ＰｙＢａｐ可以区分燃煤和石油个站位大分子多环芳烃含量明显高于其他站位及其产品的燃烧当ＰｙＢａｐ６时石油及吕泗渔场沉积物中犘犃犎狊单组分生态风险其产品的燃烧为主要来源当ＰｙＢａｐ时燃评价煤为主要来源当时来源为化石小分子量的多环芳烃呈现出急性毒性高分燃料的燃烧当时来源为油类产品子量的多环芳烃则有潜在致癌风险５目前国的泄露内还没有评价沉积物中ＰＡＨｓ的标准研究依据首先利用ｕ和ＰＬｏｎｇ等提出的反应沉积物质量生态风险水平来判定吕泗渔场ＰＡＨｓ的来源从图ａ可以看的效应区间低值ＥＲＬ与效应区间中值ＥＲＭ出大部分站位ｕｎｐ对吕泗渔场表层沉积物中ＰＡＨｓ单组分生态风ＢｇＰＰＡＨｓ来源于煤燃料的燃烧少数站位险进行评价以石油燃烧源为主ＬＳＬＳ８ＬＳＥＲＬ表示生物有害效应几率小于通过ＰｙＢａｐ比值进一步进行分ＥＲＭ表示生物效应几率大于５当有机污染析由图ｂ可以看出调查区域ＰＡＨｓ全部来物浓度小于ＥＲＬ时表示污染物对生物产生毒

5 82 海洋开发与管理 2015 年量整体上呈现由近岸到远海递减的趋势与国内其他海区相比较, 本研究区域的污染处于较低水平表 3 吕泗渔场沉积物中多环芳烃的生态风险评价 ng/g 多环芳烃 PAHs 含量范围风险评价低值 ERL 风险评价中值 ERM 萘 (NaP) 11.0~ 苊烯 (Acy) N.D~ 苊 (Ace) 0.2~ 芴 (Fl) 1.6~ 菲 (Phe) 6.9~ 蒽 (Ant) 0.2~ 荧蒽 (Flu) 2.2~ 芘 (Pyr) 1.2~ 苯并 [a] 蒽 (BaA) 0.2~ 屈 (Chr) 1.0~ 苯并 [b] 荧蒽 (BbF) 1.2~ 苯并 [k] 荧蒽 (BkF) 0.4~ 苯并 [a] 芘 (Bap) 0.4~ 茚并 (l,2,3-c,d) 芘 (InP) 0.6~ 图 4 吕泗渔场表层沉积物中 PAHs 的异构体特征比值害效应的几率很小 ( 小于 10%); 有机污染物浓度大于 ERM 时, 其对生物产生的毒害效应几率较大 ( 大于 50%); 有机污染物浓度介于 ERL 与 ERM 之间时, 有机污染物对生物产生毒害效应的几率介于 10% ~50% 之间根据风险评价标准 ( 表 3),15 个监测站位中各组分多环芳烃浓度以及多环芳烃总量均低于 ERL 值, 表明污染物对生物产生毒害效应的几率小于 10%, 所以吕泗渔场表层沉积物中存在多环芳烃严重生态风险的概率极小 3 结论 (1) 吕泗渔场表层沉积物中优控的 16 种 PAHs 均有检出, PAHs 的含量范围为 31.5~ 109.7ng/g, 平均值为 54.5ng/g PAHs 的含二苯并 [a,h] 蒽 (DbA) 0.0~ 苯并 [g,h,i](bghip) 0.6~ PAHs 31.5~ 注 :N.D 表示未检出. (2) 研究区域大部分站位样品中 PAHs 以二环和三环芳烃为主, 其中 3 个站位 (LS13 LS14 LS15) 与其他站位明显不同, 其五环芳烃明显高于其他组分通过特征组分比例法确定煤以及石油的不完全燃烧是吕泗渔场大部分站位 PAHs 的主要来源,LS13 LS14 LS15 表现为以煤燃烧源为主的单一来源 (3) 通过对表层沉积物中 PAHs 的生态风险评价显示,15 个监测站位中的各组分多环芳烃浓度以及多环芳烃总量都低于 ERL 值, 吕泗渔场表层沉积物中存在多环芳烃严重生态风险的概率极小参考文献 [1] 倪进治, 陈卫锋, 杨红玉, 等. 福州市不同功能区土壤中多环芳烃的含量及其源解析 [J]. 中国环境科学,2012,32(5):

6 第 10 期袁广旺, 等 : 吕泗渔场表层沉积物中多环芳烃分布特征及生态风险评价 83 [2] ASSEM O,BARAKAT A M.Spatialdistributionandtemporaltrendsofpolycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)insediments from LakeMaryut,Alexandria,Egypt[J].WaterAirSoilPolut,2010,218: [3] LIPIATOU E,ALBAIGESJ.Atmosphericdepositionofhydrophobicorganicchemicalsinthenorthwestern MediterraneanSea compositionwiththerhoneriverinput[j].marinechemistry,1994,46: [4] BAUMARDP,BUDZINSKIH,MICHONQ,etal.OriginandbioavailabilityofPAHsintheMeterraneanSeafrom musselandsed imentrecords[j].estuarine,coastalandshelfscience,1998,47(1): [5] DOUBEN,PETERET.PAHs:anecotoxicologicalperspective[M].NewYork:Wiley,2003: [6] 张明, 唐访良, 吴志旭, 等. 千岛湖表层沉积物中多环芳烃污染特征及生态风险评价 [J]. 中国环境科学,2014,34(1): [7] 方南娟, 魏爱泓, 崔彩霞, 等. 吕泗渔场水环境质量现状 [J]. 海洋环境科学,2008,27(1): [8] FILIZK,IDILP,GONULL.Tolga MarineorganicpolutantsoftheEasternAegean:aliphaticandpolycyclicaromatichydrocar bonsincandarligulfsurficialsediments[j].marinepolutionbuletin,2012,64: [9] 李斌, 吴莹, 张经. 北黄海表层沉积物中多环芳烃的分布及其来源 [J]. 中国环境科学,2002,22(5): [10] 杨佰娟, 郑立, 陈军辉, 等. 南黄海中部表层沉积物中多环芳烃含量分布及来源分析 [J]. 环境科学学报,2009,29(3): [11] 张宗雁, 郭志刚, 张干, 等. 东海泥质区表层沉积物中多环芳烃的分布特征及物源 [J]. 地球化学,2005,34(4): [12] LIU LY,WANGJZ,WEIGL,etal.Polycyclicaromatichydrocarbons(PAHs)incontinentalshelfsedimentofChina:Implica tionsforanthropogenicinfluencesoncoastalmarineenvironment[j].environmentalpolution,2012,167: [13] MAIBX,FUJM,SHENG G Y,etal.Chlorinatedandpolycyclicaromatichydrocarbonsinriverineandesturinesedimentsfrom PearlRiverDelta,China[J].EnvironmentalPolution,2002,117: [14] MAIBX,QISH,ZHENGEY,etal.DistributionofpolycyclicaromatichydrocarbonsinthecoastalregionofMacao,China:as sessmentofinputsourcesandtransportpathwaysusingcompositionalanalysis[j].environmentalscience & Technology,2003, 37: [15] CHRISTENSENER,BZDUSEKP A.PAHsinsedimentsoftheBlackRiverandtheAshtabulaRiver,Ohio:sourceapportion mentbyfactoranalysis[j].waterresearch,2005,39(4): [16] BASHEERC,OBBARDJP,KEELEE H.PersistentorganicpolutantsinSingapore scoastalmarineenvironment:part2:sedi ments[j].water,airandsoilpol,2003,149: [17] 林秀梅, 刘文新, 陈江麟, 等. 渤海表层沉积物中多环芳烃的分布与生态风险评价 [J]. 环境科学学报,2005,25(1): [18] SICRE M A,MARTYJC,SALIOT A,etal.AliphaticandaromatichydrocarbonsindiferentsizedaerosolsovertheMediterra neansea:occurrenceandorigin[j].atmosphericenvironment,1987,21(10):22-47 [19] 凌晰, 刘文新, 陈江麟, 等. 黄海近岸表层沉积物中 PAHs 的分布特征与潜在风险 [J]. 环境科学学报,2008,28(7): [20] LONGER,MACDONALDDD,SMITHSL,etal.Incidenceofadversebiologicalefectswithinrangesofchemicalconcentrations inmarineandestuarinesediments[j].environmentalmanagement,1995,19(1):81-97.

<4D6963726F736F667420576F7264202D20B2CEBFBC3232C6DAD1A7CFB0D3EBCBBCBFBCC4DAD2B3>

<4D6963726F736F667420576F7264202D20B2CEBFBC3232C6DAD1A7CFB0D3EBCBBCBFBCC4DAD2B3> - 1 - - 2 - - 3 - - 4 - - 5 - 做四个全面的宣传者实践者 - 6 - - 7 - - 8 - - 9 - - 10 - - 11 - - 12 - - 13 - - 14 - - 15 - - 16 - - 17 - - 18 - - 19 - - 20 - 创新调处新机制构筑稳定防火墙 - 21 - - 22 - - 23