第一章痕量有机污染物的主要类型、 分布特征及污染源分析 第一节不同环境中典型痕量有机污染物的类型及分布特征 二、环境中有机污染物的分布状况 (一)石油烃类有机污染物 1.土壤、沉积物及水体中石油烃类污染物 石油进入水体后浮于水面,大部分在水面扩散、漂流,一部分挥发到大气中, 石油烃也可通过直接渗漏进入土壤或沉积物中,或者水体中的石油烃通过吸附作 用保存在沉积物或土壤中。天然未污染的水底沉积物中正烷烃含量一般很低,为 几至几十μg/g。受到石油烃等污染的底泥(沉积物)中正构烷烃含量明显升高。 据王新明等(1997),在广州珠江西航道及流溪河,从下游的西村(离污染源较 近,受到不同程度的污染)到上游的江村(离污染源较远,基本上无污染),抽 提物和各组分含量逐渐降低。江村底泥中与天然情况相近,西村样品中正烷烃的 含量已远远高于天然未污染水体底泥中含量,总抽提物与各组分的含量相差10 倍左右(图1-23
1 第一章 痕量有机污染物的主要类型、 分布特征及污染源分析 第一节 不同环境中典型痕量有机污染物的类型及分布特征 二、环境中有机污染物的分布状况 (一)石油烃类有机污染物 1.土壤、沉积物及水体中石油烃类污染物 石油进入水体后浮于水面,大部分在水面扩散、漂流,一部分挥发到大气中。 石油烃也可通过直接渗漏进入土壤或沉积物中,或者水体中的石油烃通过吸附作 用保存在沉积物或土壤中。天然未污染的水底沉积物中正烷烃含量一般很低,为 几至几十μ g/g。受到石油烃等污染的底泥(沉积物)中正构烷烃含量明显升高。 据王新明等(1997),在广州珠江西航道及流溪河,从下游的西村(离污染源较 近,受到不同程度的污染)到上游的江村(离污染源较远,基本上无污染),抽 提物和各组分含量逐渐降低。江村底泥中与天然情况相近,西村样品中正烷烃的 含量已远远高于天然未污染水体底泥中含量,总抽提物与各组分的含量相差 10 倍左右(图 1-23)
d 0.15 0 西村石霍岗江村 西村石门 样品中总抽提物和各组分含量 nd the ir constituent fractions in sam ple (3)抽提物总量:(b)烷烃,烯烃总量:(c)芳烃总量:(d)单质硫含量 图1-23广州珠江西航道及流溪河污染物含量分布图 2.大气中石油烃类污染物 我国城乡大气均受到不同程度的烃类有机污染物的污染。大气中碳氢化合物 主要由生物分解作用而产生的人为排入大气的碳氢化合物主要由汽车尾气中没 有充分燃烧的烃类及其石油化工工业裂解石油的废气所致,此外石油开采、储运 和加油站石油泄漏等都可能造成环境中的石油烃污染。 大气中(主要分布在气溶胶中)的正构烷烃来源不同,组成特征也不同。主 要来源于汽车尾气和化石燃料燃烧的污染物其组成特征为前峰型主峰碳较低 为nC2左右,奇偶优势不明显;清洁区大气中正构烷烃主要来源于植物蜡的污 染物,其组成特征为后峰型,主峰碳数较大,为nC27、nC29左右,具有明显的 奇偶优势;既有植物蜡的输λ,又有汽车尾气和化石燃料燃烧的输入,其组成特 征为双峰型,工业区、商业区港口区正构烷烃分布属于双峰型。(天津大气資料) 2
2 图 1-23 广州珠江西航道及流溪河污染物含量分布图 2.大气中石油烃类污染物 我国城乡大气均受到不同程度的烃类有机污染物的污染。大气中碳氢化合物 主要由生物分解作用而产生的,人为排入大气的碳氢化合物主要由汽车尾气中没 有充分燃烧的烃类及其石油化工工业裂解石油的废气所致,此外石油开采、储运 和加油站石油泄漏等都可能造成环境中的石油烃污染。 大气中(主要分布在气溶胶中)的正构烷烃来源不同,组成特征也不同。主 要来源于汽车尾气和化石燃料燃烧的污染物,其组成特征为前峰型,主峰碳较低, 为 nC22 左右,奇偶优势不明显;清洁区大气中正构烷烃主要来源于植物蜡的污 染物,其组成特征为后峰型,主峰碳数较大,为nC27、nC29 左右,具有明显的 奇偶优势;既有植物蜡的输入,又有汽车尾气和化石燃料燃烧的输入,其组成特 征为双峰型,工业区、商业区港口区正构烷烃分布属于双峰型。(天津大气资料)
(二)多环芳烃(PAH)污染物 1.水体沉积物中多环芳烃的分布特征 Meinschein(1959)首次报道了在墨西哥湾海相沉积物中含少量多环芳烃 Tissot和 Oudin(1973)在法国维斯湾的未受污染的沉积物中检测出了荧蒽、屈、 三亚苯、芘、苯并荧蒽和痕量的苯并芘。在近代沉积物中埋藏较深、时代较老的 层位中,多环芳烃的含量一般是很低的。接近地表的多环芳烃的含量的急剧增加 标志着人类活动因素的强烈影响。 在原油中已经检测出的化合物主要包括苯(1环)萘(2环)菲和蒽(3 环)芘、苯并蒽和屈(4环)芴(3环)荧蒽(3环)苯并荧蒽(5环)等。 这些化合物往往不是母体化合物,而是带有1~3个碳原子的烷基衍生物。在煤 的抽提物中存在单环到六环的多种类型的芳香核( Johns,1986)1933年Cook 等从煤焦油中分离出了多种多环芳烃。据黄第藩等(1995),我国煤层及煤成原 油中分布有萘、联苯、菲、芴、二苯并呋喃、二苯并噻吩、荧蒽、比、屈、苯并 芴、苯并蔥、苯并荧蒽、苯并芘、北和惹烯等芳烃化合物,在原油中检测岀含量 相当高的萘、二苯并呋喃和联苯类化合物,在煤样中还检测岀含量很高的惹烯。 目前我国许多河流的沉积物均受到不同程度的多环芳烃的污染,据麦碧娴 (20),珠江三角洲地区河流表层沉积物样品中共检出102种PAHs,包括有 分子量为128~302的母体多环芳烃、二苯并噻吩、苯并(萘并)噻吩、二苯并呋 喃、苯并萘并呋喃、C1~C3烷基萘,C1~C3烷基菲(蒽、C1~C2烷基荧蒽(芘)、 C烷基屈和C烷基二苯并噻吩等。16中优先控制PAHs也多被检测出,但不 同功能区含量及分布特征不同(表1-6)珠江口表层沉积物中有机污染物中也 检出16种优选控制的多环芳烃(表1-7),不同区段污染程度不同,污染物的含 量及分布特征不同
3 (二)多环芳烃(PAH)污染物 1.水体沉积物中多环芳烃的分布特征 Meinschein(1959)首次报道了在墨西哥湾海相沉积物中含少量多环芳烃, Tissot 和 Oudin(1973)在法国维斯湾的未受污染的沉积物中检测出了荧蒽、屈、 三亚苯、苝、苯并荧蒽和痕量的苯并芘。在近代沉积物中埋藏较深、时代较老的 层位中,多环芳烃的含量一般是很低的。接近地表的多环芳烃的含量的急剧增加 标志着人类活动因素的强烈影响。 在原油中已经检测出的化合物主要包括苯(1 环)、萘(2 环)、菲和蒽(3 环)、芘、苯并蒽和屈(4 环)、芴(3 环)、荧蒽(3 环)、苯并荧蒽(5 环)等。 这些化合物往往不是母体化合物,而是带有 1~3 个碳原子的烷基衍生物。在煤 的抽提物中存在单环到六环的多种类型的芳香核(Johns,1986)。1933 年 Cook 等从煤焦油中分离出了多种多环芳烃。据黄第藩等(1995),我国煤层及煤成原 油中分布有萘、联苯、菲、芴、二苯并呋喃、二苯并噻吩、荧蒽、比、屈、苯并 芴、苯并蒽、苯并荧蒽、苯并芘、苝和惹烯等芳烃化合物,在原油中检测出含量 相当高的萘、二苯并呋喃和联苯类化合物,在煤样中还检测出含量很高的惹烯。 目前我国许多河流的沉积物均受到不同程度的多环芳烃的污染,据麦碧娴 (2000),珠江三角洲地区河流表层沉积物样品中共检出 102 种 PAHs,包括有 分子量为 128~302 的母体多环芳烃、二苯并噻吩、苯并(萘并)噻吩、二苯并呋 喃、苯并萘并呋喃、C1~C3烷基萘,C1~C3烷基菲(蒽)、C1~C2烷基荧蒽(芘)、 C1烷基屈和C1烷基二苯并噻吩等。16 中优先控制 PAHs 也多被检测出,但不 同功能区含量及分布特征不同(表 1-6)。珠江口表层沉积物中有机污染物中也 检出 16 种优选控制的多环芳烃(表 1-7),不同区段污染程度不同,污染物的含 量及分布特征不同
据许士奋等(20),长江沉积物中将测出17种多环芳烃,其中以菲、荧 蒽和花为主,这3种化合物的含量均大于150ng/g;以屈、苯并屈和苯并荧蒽 为次,含量为90~10ong/g;其余多环芳烃含量均小于90ng/g,多环芳烃环 数以五环>四环>三环>六环,其中五环芳烃含量为683.51,约占多环芳烃总 量的50%,五环芳烃以北含量最高,占五环芳烃的34%,其它五环芳烃有中苯 并[a]比、二苯并ah蒽、苯并[b荧蒽(表1-8 长江不同采样点沉积物中多环芳烃类化合物的分布特征极为相似但由于采 样点水文、地质、大气等条件的差异,导致沉积物中多环芳烃的含量在空间上仍 有很大差别,如在长江南京段沉积物中多环芳烃总量变化范围为213.8~ 550.32ng/g(干重)。位于南京市下游的三江口,由于上游大量的农业用水、工 业废水及生活废水均汇集于此,是污染最为严重的地段,沉积物中多环芳烃含量 占多环芳烃总量的40%,远远高于这些化合物在其他沉积物中的含量。栖霞位 于南京市郊,周围分布着大量的石油化工、机械、电子和钢铁等企业,工业废水 和生活污水几乎未经处理就排人江中,水体的污染也较为严重,此段沉积物中多 环芳烃的总含量为452.52ng/g,污染程度仅次于三江口。谏壁断面位于镇江 郊 表1-6珠江三角洲地区河流表层沉积物中多环芳烃(ug/kg干重) 珠江广州河目 采样位置芳村石基员村|莲花山莲花山东莞|中山江门|江门江门 码头|鱼轮厂 沙田神湾百顷|北街南安 样品编号zB01z8022B03zB04|2B805zB06z814z815|z816z817 多环芳烃总量 7306321868278941460.27489256831167425184 213290483670 0 16种忧控 2432.3 40801570.315885 15607 108105143360 5974085410 70890 PAHg总量 0 0 萘6089108402134960425680378416465936618247426
4 据许士奋等(2000),长江沉积物中将测出 17 种多环芳烃,其中以菲、荧 蒽和苝为主,这 3 种化合物的含量均大于 150ng/g;以屈、苯并屈和苯并荧蒽 为次,含量为 90~100ng/g;其余多环芳烃含量均小于 90ng/g,多环芳烃环 数以五环>四环>三环>六环,其中五环芳烃含量为 683.51,约占多环芳烃总 量的 50%,五环芳烃以北含量最高,占五环芳烃的 34%,其它五环芳烃有中苯 并[a]比、二苯并[a,h]蒽、苯并[b]荧蒽(表 1-8)。 长江不同采样点沉积物中多环芳烃类化合物的分布特征极为相似,但由于采 样点水文、地质、大气等条件的差异,导致沉积物中多环芳烃的含量在空间上仍 有很大差别,如在长江南京段沉积物中多环芳烃总量变化范围为 213.8~ 550.32ng/g(干重)。位于南京市下游的三江口,由于上游大量的农业用水、工 业废水及生活废水均汇集于此,是污染最为严重的地段,沉积物中多环芳烃含量 占多环芳烃总量的 40%,远远高于这些化合物在其他沉积物中的含量。栖霞位 于南京市郊,周围分布着大量的石油化工、机械、电子和钢铁等企业,工业废水 和生活污水几乎末经处理就排人江中,水体的污染也较为严重,此段沉积物中多 环芳烃的总含量为 452.52ng/g,污染程度仅次于三江口。 谏壁断面位于镇江 郊 表 1-6 珠江三角洲地区河流表层沉积物中多环芳烃(ug/kg,干重) 采样位置 珠江广州河段 狮子洋 西 江 芳村 石基 员村 莲花山 莲花山 东莞 中山 江门 江门 江门 码头 鱼轮厂 沙田 神湾 百顷 北街 南安 样品编号 ZBO1 ZBO2 ZBO3 ZBO4 ZBO5 ZBO6 ZB14 ZB15 ZB16 ZB17 多环芳烃总量 21329.0 4836.70 7306.3 0 2186.8 0 2789.4 0 1460. 20 2748.9 0 2568.3 0 1167.4 0 2518.4 0 16种忧控 PAHg总量 10810.5 1433.60 2432.3 0 597.40 854.10 408.0 0 1570.3 0 1588.5 0 708.90 1560.7 0 萘 608.89 108.40 213.49 60.42 56.80 37.84 164.65 93.66 18.24 74.26
苊92351129289916781893md26321840nd|749 237472258579816781893nd4.39ndnd749 芴474936775260935035757426492632459936494493 1460612032535757871510493152989613958429899866 442.89338838.66116211045.302.83299nd|318 荧蒽 13192613008181053927479421196107695412.776111 10765220596197034834620423847634283310221273 苯并(a)蒽65435921495827193102115891527773766764 807391680219703271973.323946107669728.106111 苯并(b)荧菌82850119242609361241049345.3134533|38635127.71|34555 苯并(k)荧蒽 328026 585921400408362312725452575164201280 苯并(a)芘7071275881010408360751348618183116145963455 茚并(1,2 5857543.36252528.583866348614540919954.7314549 3-cd ) 二苯并(a,b 374675962168381733133499088735918.2472.75 苯并(gh)北55409nd11.54326649.7034.861817518405473nd 2-3环PAH93068311939374069333005204216171941512 含量(%) 46环6932688160635931664769957958838388068488 含量(% ·nd末检出;··多环芳烃总量包括母体多环芳烃和含硫、含氧杂环芳烃等共102种芳烃化合物的总量。 区,长江水体经过混合稀释和自净作用,污染状况已有所减轻,此段沉积物中多 环芳烃的总含量为213.53ng/g,仅为牺霞地区污染水平的1/2。上新河断面是 受多环芳烃污染最轻微的地段,因为在此采样点附近分布着大量的农田,工业化 及城镇化程度远赶不上其他3个地区,因而受人为的污染相对较轻、在该地区多 环芳烃主要以大气沉降、地表径流和土壤琳溶等方式进入地表水体,但是在长江 流域,由于船舶漏油及檄料不完全燃烧引起的多环芳烃污染也是不容忽视的
5 苊 92.35 11.29 28.99 16.78 18.93 nd 26.32 18.40 nd 7.49 苊烯 237.47 22.58 57.98 16.78 18.93 nd 4.39 nd nd 7.49 芴 474.93 67.75 260.93 50.35 75.74 26.49 26.32 45.99 36.49 44.93 菲 1460.61 203.25 357.57 87.15 104.93 52.98 96.13 95.84 29.89 98.66 蒽 442.89 33.88 38.66 11.62 11.04 5.30 2.83 2.99 nd 3.18 荧蒽 1319.26 130.08 181.05 39.27 47.94 21.19 61.07 69.54 12.77 61.11 芘 1076.52 205.96 197.03 48.34 62.04 23.84 76.34 28.33 10.22 12.73 苯并(a)蒽 654.35 92.14 95.85 27.19 31.02 15.89 15.27 7.73 7.66 7.64 屈 807.39 168.02 197.03 27.19 73.32 39.74 61.07 66.97 28.10 61.11 苯并(b)荧蒽 828.50 119.24 260.93 61.24 104.93 45.31 345.33 386.35 127.71 345.55 苯并(k)荧蒽 585.75 92.14 328026 .00 40.83 66.27 31.27 254.45 257.57 164.20 272.80 苯并(a)芘 707.12 75.88 101.00 40.83 60.75 34.86 18.18 331.16 145.96 345.55 茚并(1,2, 3-cd)芘 585.75 43.36 25.25 28.58 38.66 34.86 145.40 91.99 54.73 145.49 二苯并(a,b) 蒽 374.67 59.62 16.83 8.17 33.13 3.49 90.88 73.59 18.24 72.75 苯并(ghi)北 554.09 nd 71.54 32.66 49.70 34.86 181.75 18.40 54.73 nd 2-3环PAHg 含量(%) 30.68 31.19 39.37 40.69 33.53 30.05 20.42 16.17 11.94 15.12 4-6环PAHg 含量(%) 69.32 68.81 60.63 59.31 66.47 69.95 79.58 83.83 88.06 84.88 ● nd未检出;● ● 多环芳烃总量包括母体多环芳烃和含硫、含氧杂环芳烃等共102种芳烃化合物的总量。 区,长江水体经过混合稀释和自净作用,污染状况已有所减轻,此段沉积物中多 环芳烃的总含量为 213.53ng/g,仅为牺霞地区污染水平的 1/2。上新河断面是 受多环芳烃污染最轻微的地段,因为在此采样点附近分布着大量的农田,工业化 及城镇化程度远赶不上其他 3 个地区,因而受人为的污染相对较轻、在该地区多 环芳烃主要以大气沉降、地表径流和土壤琳溶等方式进入地表水体,但是在长江 流域,由于船舶漏油及檄料不完全燃烧引起的多环芳烃污染也是不容忽视的
表1-7珠江口表层沉积物中有机污染物的含量 伶仃洋 采样位置 澳门南环澳门内港 万顷沙深圳湾|内伶仃岛|淇奥珠海九州洋 样品编号 ZB07 ZB08 ZB09 ZB ZB12 农药总量 17.75 1763 03712943165818 六六六 10.17 1231 1000 10631115.611628.81 其他含氯农药总量 2.89 387 809 26.52 多环芳烃总量22841032307995761959962372162349061481154 16种忧控PA总量5996815632305732961005999619219 1077 3281 40.22 43.72 43.2 50.15 1084 43.72 3.58 萘苊芴菲蒽芘 54.22 15.44 65.36 8743 10930 1124 65.57 649413669 1041 545 546 5.4 20.63 25.4 247.58 2602 23.33 18.24 14.26 14 221.79 苯并(a)蒽 2342 5.50 14.58 855 8416248 屈 624611.00350039 367023211 苯并(b)荧蒽 206.09204 17868 苯并(k)荧蒽 31232248 18.37 65.3613115129.87136233 苯并(a)芘 74947421149212 茚并(1,2,3-cd) 3382248210087.1511241111.321326.33 二苯并(a,b)蒽 26.02 10.50 4357 56.21 556695791 苯并(gh)北北 3643 2248 2625 9807 9368 9276121581 2-3环PAH含量(% 40.11 1408 24.07 ∵同表1 辽河新民段沉积物中多环芳烃总量变化范围为27.45~198.26%检测的17 种多环芳烃以菲、荧蒽和芘为主,这三种化合物含量均大于45ng/g,以苯并[a] 蒽、屈、苯并[b蒽和芘为次,含量20~30ng/g:其余多环芳烃类化合物含量
6 表 1-7 珠江口表层沉积物中有机污染物的含量 采样位置 伶仃洋 澳门内港 万顷沙 深圳湾 内伶仃岛 淇奥 珠海九州洋 澳门南环 湾 样品编号 ZB07 ZB08 ZB09 ZB10 ZB11 ZB12 ZB13 农药总量 17.75 5.63 17.63 22.32 20.37 129.43 1658.18 六六六 总量 1.60 0.14 1.45 2.64 1.65 2.36 2.85 滴滴涕 10.17 2.60 12.31 10.00 10.63 1115.61 1628.81 其他含氯农药总量 5.98 2.89 3.87 9.68 8.09 11.46 26.52 多环芳烃总量 2284.10 323.07 995.76 1959.96 2372.16 2349.06 14811.54 16种忧控PAHg总量 599.68 156.32 330.55 732.96 1005.91 99611 9219.78 萘 55.77 10.77 32.81 40.22 43.72 43.29 50.15 苊 10.84 nd nd Nd 43.72 43.29 3.58 苊烯 Nd* nd nd Nd nd nd 7.16 芴 54.22 nd 15.44 65.36 87.43 86.58 32.24 菲 109.30 11.24 60.15 65.36 65.57 64.94 136.69 蒽 10.41 nd 5.47 5.45 5.46 5.41 20.63 荧蒽 33.83 5.50 20.41 21.28 25.66 25.41 247.58 芘 26.02 5.5. 23.33 18.24 14.26 14.12 221.79 苯并(a)蒽 23.42 5.50 14.58 9.12 8.55 8.47 162.48 屈 62.46 11.00 35.00 39.52 37.06 36.70 232.11 苯并(b)荧蒽 54.65 22.48 28.87 130.72 206.09 204.08 1786.87 苯并(k)荧蒽 31.23 22.48 18.37 65.36 131.15 129.87 1362.33 苯并(a)芘 31.23 5.64 18.37 43.57 74.94 74.21 1492.12 茚并(1,2,3-cd) 芘 33.83 22.48 21.00 87.15 112.41 111.32 1326.33 二苯并(a,b)蒽 26.02 5.62 10.50 43.57 56.21 55.66 957.91 苯并(ghi)北苝 36.43 22.48 26.25 98.07 93.68 92.76 1215.81 2-3环PAHs含量(%) 40.11 14.08 34.45 24.07 24.45 24.45 2.72 * , * *:同表1 辽河新民段沉积物中多环芳烃总量变化范围为 27.45~198.26%,检测的 17 种多环芳烃以菲、荧蒽和芘为主,这三种化合物含量均大于 45ng/g,以苯并[a] 蒽、屈、苯并[b]蒽和芘为次,含量 20~30ng/g;其余多环芳烃类化合物含量
均小于20ηg/g多环芳烃环数以五环>四环>三环>六环的顺序递减表1-9 运河水中悬浮物和底泥上分布有联苯、芴、甲基芴、菲蒽、1-苯基萘、萤 蒽、芘、苯并[a芴、苯并b]芴、苯并[c]菲、苯并[a]蒽、苯并[J萤蒽、苯并[b 萤蒽、苯并K]萤蒽、苯并[e]萤蒽、苯并[a]萤蒽、北等多环芳烃,其中菲、蒽、 萤蒽、芘、苯并[a]芴等含量最高(表1-10 据胡国华(1995),黄河干流萘、菲苊十芴、荧蒽、1,2-苯并蒽和苯并(a) 芘有超标现象;伊河有荧蒽、苯并(a)芘有超标现象;洛河白马寺受荧蒽、1, 2-苯并蒽和苯并(a)芘污染较严重,新蟒河已受萘、荧蒽、1,2-苯并蒽的 严重污染。 表1-8长江沉积物中17种多环芳烃含量测定结果(ng/g干重)(许士奋等,2000) PAHs 上新河N=3 霞N=3 三江口N=1 谏壁N=3 040(021~563)287(021~563) 3.26 1.37(0.05~5.12) 086(010~236)3.31(0.37~605) 6.38 213(011~807) 苊芴菲蒽 372(0.33-1045)1029105-1771) 13.64 5.19(047~1892) 1678(220~45814481(446~7612) 2512(274~8932) 213(0.17~6.03)827(0,70~1458) 11.68 4.76(0.32~17.78) 17.09(107~49064952411~8264 72.77 29.18(210~108.36) 荧蒽 458(1.32~40761 1411430~21)5 63.69 A/。A 比 苯并蔥6.64011~1962)2312(1.47~3691) 1245(0.38~46.94) 1036052~29933214(223~5050) 41.58 1626(0.79~5807) 屈 苯并a荧蔥836026~2439)3501(184~5406) 33.54 13.84(045~50.67) 苯并荧蒽796025-23.27)3284170-507 1320(042~4835) 苯并e芘7120.33~20593097204-4824) 3082 1144(0.55~4198) 苯并芘7.64006-2248)2295(194~3485) 34.99 13.52(0.19~5212) 3724(801~95269746(1419~13777457 249(6.64~73.63)
7 均小于 20ng/g,多环芳烃环数以五环>四环>三环>六环的顺序递减(表 1-9)。 运河水中悬浮物和底泥上分布有联苯、芴、甲基芴、菲、蒽、1-苯基萘、萤 蒽、芘、苯并[a]芴、苯并[b]芴、苯并[c]菲、苯并[a]蒽、苯并[J]萤蒽、苯并[b] 萤蒽、苯并[k]萤蒽、苯并[e]萤蒽、苯并[a]萤蒽、北等多环芳烃,其中菲、蒽、 萤蒽、芘、苯并[a]芴等含量最高(表 1-10)。 据胡国华(1995),黄河干流萘、菲苊十芴、荧蒽、1,2-苯并蒽和苯并(a) 芘有超标现象;伊河有荧蒽、苯并(a)芘有超标现象;洛河白马寺受荧蒽、1, 2-苯并蒽和苯并(a)芘污染较严重,新蟒河已受萘、荧蒽、1,2-苯并蒽的 严重污染。 表 1-8 长江沉积物中 17 种多环芳烃含量测定结果(ng/g 干重)(许士奋等,2000) PAHs 上新河N=3 栖霞N=3 三江口N=1 谏壁N=3 苊烯 0.40(0.21~5.63) 2.87(0.21~5.63) 3.26 1.37(0.05~5.12) 苊 0.86(0.10~2.36) 3.31(0.37~6.05) 6.38 2.13(0.11~8.07) 芴 3.72(0.33~10.45) 10.29(1.05~17.71) 13.64 5.19(0.47~18.92) 菲 16.78(2.20~45.81 ) 44.81(4.46~76.12) 64.11 25.12(2.74~89.32) 蒽 2.13(0.17~6.03) 8.27(0.70~14.58) 11.68 4.76(0.32~17.78) 荧蒽 17.09(1.07~49.06 ) 49.52(4.11~82.64) 72.77 29.18(2.10~108.36) 芘 14.58(1.32~40.76 ) 14.11(4.30~21.25) 63.69 25.24(2.93~87.40) 苯并[a]蒽 6.64(0.11~19.62) 23.12(1.47~36.91) 29.86 12.45(0.38~46.94) 屈 10.36(0.52~29.93 ) 32.14(2.23~50.50) 41.58 16.26(0.79~58.07) 苯并[a]荧蒽 8.36(0.26~24.39) 35.01(1.84~54.06) 33.54 13.84(0.45~50.67) 苯并[k]荧蒽 7.96(0.25~23.27) 32.84(1.70~50.72) 32.00 13.20(0.42~48.35) 苯并[e]芘 7.12(0.33~20.59) 30.97(2.04~48.24) 30.82 11.44(0.55~41.98) 苯并[a]芘 7.64(0.06~22.48) 22.95(1.94~34.85) 34.99 13.52(0.19~52.12) 北 37.24(8.01~95.26 ) 97.46(14.19~137.7 2) 74.57 24.99(6.64~73.63)
茚并1,2,3~cd]2.96(004~879)1786(053~2847)13.59 649(0.02~2543) 比 苯并ah蒽116002~336)636(08-1007) 4.68 0.51(0.02~1.74) 并gh芘419005-1231)2063(107~3201) 19.16 8.14(0.04~31.37) 注:N代表同一采样断面不同采样点数;表内数据以同一采样点多环芳烃含量的平均值(最小值~最大值) 来表示 表1-9辽河沉积物中17中多环芳烃含量测定结果(ng/g干重)(许士奋等,2000) 多环芳烃马虎山大桥N=6毓宝台大桥N=5满都户大桥N=4张荒地大桥N=5 苊烯 005(002~012)0.53(0.16~176)0.11(005~0.28)0.14005~0.18 063(005~267)3561.06~1095)042(0.10~1.15)0.46(0.14~0.84) 065(019-143)453(267~7.15)1.110.32-295)1.66(040~2.56) 444(1.31~9.23) 2504(10.75~4.06 768(25~1899)10.39255~15.09 062(008-184)456117~963)086024-195)0970.17-2.55) 414(1006~8454 荧蒽 4.55(089~11.01 10.93(243~3044)697(220-10.56) 346(057~920)2766749-644)836218-2249)578172-993 苯并a蒽140(0.15~468)1367(237~4.2l1)316061~851)190(045~420) 屈 193(041~493)1623427~4657545(140~15.58)360101~609) 苯并荧蒽152(034~406)1229(337~3962)441097~12.72)324(109~5.31 「苯并队荧葱146(032-391)|96731-274843094-124)3030101-505 苯并芘108(026-294)882240-2775313080-881)2220.75-426) 苯并a芘186(019-615)1216(254~361)2.540.77655)256086-556 190(057~315)900708-1396)11442.78~3507)618(229~1547 茚并1,2,3~cdl 086(003~271)7.60155-2651)2.550.61~716)155068-292) 比 二苯并ah蒽025(007~082)2.34(048~7990.230.10~043)0.20(0.05~049) 苯并h芘0.79(0.13-228)646(1.51~20662.38(0.58~6,73)1.540.71~302) 注同表1 表1-10运河水中悬浮物和底泥上多环芳烃类型及含量 化合物 致癌 含量m/kg(干重)] 名称分子式性78底泥(A)悬浮物(B)悬浮物(C)悬浮物(D) 联苯c12Ho 0.10 <0.10 醛c12H10O 0.33 0.30 Cub <0.10 0.10 0.10 C12H10
8 茚并[1,2,3~cd] 芘 2.96(0.04~8.79) 17.86(0.53~28.47) 13.59 6.49(0.02~25.43) 二苯并[ah]蒽 1.16(0.02~3.36) 6.36(0.08~10.07) 4.68 0.51(0.02~1.74) 苯并[ghi]芘 4.19(0.05~12.31) 20.63(1.07~32.01) 19.16 8.14(0.04~31.37) 注:N代表同一采样断面不同采样点数;表内数据以同一采样点多环芳烃含量的平均值(最小值~最大值) 来表示。 表 1-9 辽河沉积物中 17 中多环芳烃含量测定结果(ng/g 干重)(许士奋等,2000) 多环芳烃 马虎山大桥N=6 毓宝台大桥N=5 满都户大桥N=4 张荒地大桥N=5 苊烯 0.05(0.02~012) 0.53(0.16~1.76) 0.11(0.05~0.28) 0.14(0.05~0.18) 苊 0.63(0.05~2.67) 3.56(1.06~10.95) 0.42(0.10~1.15) 0.46(0.14~0.84) 芴 0.65(0.19~1.43) 4.53(2.67~7.15) 1.11(0.32~2.95) 1.66(0.40~2.56) 菲 4.44(1.31~9.23) 25.04(10.75~44.06 ) 7.68(2.25~18.99) 10.39(2.55~15.09) 蒽 0.62(0.08~1.84) 4.56(1.17~9.63) 0.86(0.24~1.95) 0.97(0.17~2.55) 荧蒽 4.55(0.89~11.01) 34.14(10.06~84.54 ) 10.93(2.43~30.44) 6.97(2.20~10.56) 芘 3.46(0.57~9.20) 27.66(7.49~64.43) 8.36(2.18~22.49) 5.78(1.72~9.93) 苯并[a]蒽 1.40(0.15~4.68) 13.67(2.37~44.21) 3.16(0.61~8.51) 1.90(0.45~4.20) 屈 1.93(0.41~4.93) 16.23(4.27~46.57) 5.45(1.40~15.58) 3.60(1.01~6.09) 苯并[b]荧蒽 1.52(0.34~4.06) 12.29(3.37~39.62) 4.41(0.97~12.72) 3.24(1.09~5.31) 苯并[k]荧蒽 1.46(0.32~3.91) 9.67(3.31~27.48) 4.30(0.94~12.41) 3.03(1.01~5.05) 苯并[e]芘 1.08(0.26~2.94) 8.82(2.40~27.75) 3.13(0.80~8.81) 2.22(0.75~4.26) 苯并[a]芘 1.86(0.19~6.15) 12.16(2.54~36.71) 2.54(0.77~6.55) 2.56(0.86~5.56) 北 1.90(0.57~3.15) 9.00(7.08~13.96) 11.44(2.78~35.07) 6.18(2.29~15.47) 茚并[1,2,3~cd] 芘 0.86(0.03~2.71) 7.60(1.55~26.51) 2.55(0.61~7.16) 1.55(0.68~2.92) 二苯并[ah]蒽 0.25(0.07~0.82) 2.34(0.48~7.99) 0.23(0.10~0.43) 0.20(0.05~0.49) 苯并[ghi]芘 0.79(0.13~2.28) 6.46(1.51~20.66) 2.38(0.58~6.73) 1.54(0.71~3.02) 注同表1 表 1-10 运河水中悬浮物和底泥上多环芳烃类型及含量 化合物 致癌 性[7-8] 含量[㎎/㎏(干重)] 名称 分子式 底泥(A) 悬浮物(B) 悬浮物(C) 悬浮物(D) 联苯 C12H10 0.25 0.10 0.15 <0.10 二苯醛 C12H10O 0.33 0.30 苊烯 C12H8 ﹣ <0.10 0.10 0.10 苊 C12H10 ﹣ 0.30 <0.10
4-甲基联苯|cC1H12 0.10 0.18 <0.10 3甲基联苯C1H2 0.10 0.79 0.50 0.98 4甲基氧芴|C1H10 0.19 0.10 甲基芴|c14H2 0.52-0.75(3 0670.772种)均<0.10(5种) C14H10 3.51 1.34 2.47 咔唑 C12H9N 0.29 1.02 1-苯基萘|C16H12 058 0.90 0.10 甲基菲蒽)cH3 种)0.51-168(的小/010-0.725 0.36-3.24(70.30091(5 2苯基萘c16H2 1.43 1.81 074284(80.10-064(10 C2取代菲蒽C16H14 39085()/010024(6 种) 种) 萤蒽c1sH10 4.48 1.11 4.27 4.53 16H10 0.53 249 c3取代菲蒽c1nH26 019152(901026590103(8种 「苯并同芴ch2 2.24 0.10 0.75 苯并b芴c1H12 0.95 0.23 苯并[gh萤 C18H1 <0.10 蒽 苯并[]菲c18H12 0.63 0.10 0.18 0.44 苯并a]蒽|c18H1z 1.37 0.17 0.56 2.05 三亚苯c1sH 2.57 甲基苯并{a 0.10-0.58(7 C19H14 <010(3种)<0.100.14(7种 蒽类 苯并叮]萤蒽|c20H12| 0.71 0.1 0.11 192 苯并b]萤蒽c20H12|: 0.36 0.10 0.10 0.49 苯并k]萤蒽c20H12· <0.10 1.45 「苯并e萤慕(coHh2-/ 0.50 0.13 1.82 苯并a]萤蒽caH12|··· 0.63 <0.10 0.23 1.47 C20H12 0.14 <0.10 040 匹caH14 015 0.10 <0.10 0.20 2.植物体、土壤中多环芳烃的分布特征 土壤和植物体内PAHS背景值分别为10~20ug/kg,由于细菌活动和植物 腐烂所形成的背景值一般为100~1000ug/kg(戴树桂等,2001),大部分土壤
9 4-甲基联苯 C13H12 0.10 0.18 <0.10 3-甲基联苯 C13H12 0.10 0.30 <0.10 芴 C13H10 0.79 0.50 0.98 0.40 4-甲基氧芴 C13H10O 0.19 0.10 甲基芴 C14H12 0.52-0.75(3 种) 0.67-0.77(2种) 均<0.10(5种) 菲 C14H10 ﹣ 3.51 1.34 2.47 3.08 蒽 C14H10 ﹣ 1.74 0.71 0.41 0.49 咔唑 C12H9N ﹣ 0.29 1.02 1-苯基萘 C16H12 0.58 0.90 0.10 甲基菲(蒽) C12H23 0.36-3.24(7 种) 0.30-0.91(5 种) 0.51-1.68(6种) 0.10-0.72(5 种) 2-苯基萘 C16H12 1.43 1.81 0.70 C2取代菲(蒽) C16H14 0.74-2.84(8 种) 0.10-0.64(10 种) 0.39-0.85(6种) 0.10-0.24(6 种) 萤蒽 C16H10 ﹣ 4.48 1.11 4.27 4.53 芘 C16H10 ﹣ 4.91 1.03 0.53 2.49 C3取代菲(蒽) C17H16 0.19-1.52(9 种) 0.10-0.26(9 种) 0.10-0.33(8种) 苯并[a]芴 C17H12 ﹣ 2.24 0.10 0.75 苯并[b]芴 C17H12 0.95 0.23 苯并[ghi]萤 蒽 C18H10 ﹣ <0.10 0.26 苯并[c]菲 C18H12 ﹢﹢ 0.63 0.10 0.18 0.44 苯并[a]蒽 C18H12 ﹢ 1.37 0.17 0.56 2.05 三亚苯 C18H12 2.57 0.23 0.88 2.64 甲基苯并[a] 蒽类 C19H14 ﹣/﹢ 0.12-0.76(7 种) <0.10(3种) <0.10-0.14(7种) 0.10-0.58(7 种) 苯并[J]萤蒽 C20H12 ﹢﹢﹢ 0.71 0.1 0.11 1.92 苯并[b]萤蒽 C20H12 ﹢﹢﹢ 0.36 0.10 0.10 0.49 苯并[k]萤蒽 C20H12 ﹢﹢ 0.13 <0.10 0.40 1.45 苯并[e]萤蒽 C20H12 ﹣/﹢ 0.50 0.10 0.13 1.82 苯并[a]萤蒽 C20H12 ﹢﹢﹢﹢ 0.63 <0.10 0.23 1.47 北 C20H12 ﹣ 0.14 <0.10 0.11 0.40 匹 C20H14 ﹣ 0.15 0.10 <0.10 0.20 2.植物体、土壤中多环芳烃的分布特征 土壤和植物体内 PAHs 背景值分别为 10~20ug/kg,由于细菌活动和植物 腐烂所形成的背景值一般为 100~1000ug/kg(戴树桂等,2001),大部分土壤
中PAHs的一般浓度在103~10ψg/kg范围内,城郊土壤中PAHs浓度更高 达104~105ug/kg。植物中PAHs浓度变化通常在20~1000ug/kg之间所报 道的PAHs浓度最高为25×10%ug/kg。有些植物能代谢PAHs,PAHs则是通 过光化学氧化和土壤微生物活动而大量耗减。首次报道植物体内PAHs的浓度的 是 Guadal①1959)他提取 Chrysanthemumvulgare Bemh(生长在煤气设施附 近根系中的PAHs,发现含有芘、芴和蒽,其根浓度高达1.23×10g/kg,远 远超过植物所能合成的量唯超过这一浓度的是加州高速公路边的桔树皮蒽的 含量达2.5×10屮g/kg( Gunther等,1967)。PAHs在植物体内的含量通常小 于该植物生长土壤中PAHs的浓度。植物体内PAHs浓度与土壤浓度比一殷为 0.002~0.33·指Bap)。Wang和 Merest(1981)分析了洋葱、甜菜、西红柿和 其生长土壤的PAHS含量,发现大多数PAHs存在于蔬菜皮中,其植/土浓度比 为0001~0.185PAHs在植物提取油中的浓度比植物组织中PAHs的浓度要高 ( Stevcevska和 Jovanovic K,1974; Grimmer和 Hildebrandt,1967)。在植 珠內,地上部分PAHs浓度通常大于地下部分,大叶植物比小叶植物含更多的 PAHs,表明叶内PAHs主要从大气中吸收而来。许多植物和蔬菜的PAHS污染 来自大气。通过淋洗方法不能有效地去除PAHs对蔬菜的污染。 环境中的多环芳烃主要通过大气沉降进入到土壤中。大多数的气态状的和微 粒状的PAHs在沉降前通过长距离的大气运移然后经大气的沉降进入到土壤介 质中( Wania等,1996)。PAHs主要在腐殖质土壤层中累积,然后PAHs在土壤 中的进一步归趋为吸咐,渗滤和生物降解。不同的污染状况污染源污、染程度 等),不同的地理位置(温带地区、热带地区等),不同的环境功能区域如森林 农用地、城市工业区等),不同的气候条件(如温度,湿度等)对土壤中的PAHS
10 中 PAHs 的一般浓度在 103~104μ g/kg 范围内,城郊土壤中 PAHs 浓度更高, 达 104~106ug/kg。植物中 PAHs 浓度变化通常在 20~1000ug/kg 之间,所报 道的 PAHs 浓度最高为 2.5×104ug/kg。有些植物能代谢 PAHs,PAHs 则是通 过光化学氧化和土壤微生物活动而大量耗减。首次报道植物体内 PAHs 的浓度的 是 Guddal(1959)。他提取 Chrysanthemumvulgare Bemh (生长在煤气设施附 近)根系中的 PAHs,发现含有芘、芴和蒽,其根浓度高达 1.23×104μ g/kg,远 远超过植物所能合成的量,唯一超过这一浓度的是加州高速公路边的桔树皮蒽的 含量达 2.5×104μ g/kg (Gunther 等,1967)。PAHs 在植物体内的含量通常小 于该植物生长土壤中 PAHs 的浓度。植物体内 PAHs 浓度与土壤浓度比一般为 0.002~0.33 (指 Bap)。Wang 和 Meresz(1981)分析了洋葱、甜菜、西红柿和 其生长土壤的 PAHs 含量,发现大多数 PAHs 存在于蔬菜皮中,其植/土浓度比 为 0.001~0.185,PAHs 在植物提取油中的浓度比植物组织中 PAHs 的浓度要高 (Stevcevska 和 Jovanovic K,1974;Grimmer 和 Hildetrandt,1967)。在植 珠内,地上部分 PAHs 浓度通常大于地下部分,大叶植物比小叶植物含更多的 PAHs,表明叶内 PAHs 主要从大气中吸收而来。许多植物和蔬菜的 PAHs 污染 来自大气。通过淋洗方法不能有效地去除 PAHs 对蔬菜的污染。 环境中的多环芳烃主要通过大气沉降进入到土壤中。大多数的气态状的和微 粒状的 PAHs 在沉降前通过长距离的大气运移,然后经大气的沉降进入到土壤介 质中(Wania 等,1996)。PAHs 主要在腐殖质土壤层中累积,然后 PAHs 在土壤 中的进一步归趋为吸咐,渗滤和生物降解。不同的污染状况(污染源污、染程度 等),不同的地理位置(温带地区、热带地区等),不同的环境功能区域(如森林、 农用地、城市工业区等),不同的气候条件(如温度,湿度等)对土壤中的 PAHs