雙臺(tái)子河口陰離子表面活性劑地球化學(xué)過程研究.pdf

1、直鏈烷基苯磺酸鹽(Linear Alkylbenzene Sulfonates，LAS)是目前普遍使用于洗滌劑生產(chǎn)的陰離子表面活性劑，幾乎在所有的環(huán)境介質(zhì)中都能檢出。其產(chǎn)量、使用量的增加以及使用范圍的擴(kuò)大，對(duì)人類與環(huán)境健康造成威脅日益嚴(yán)重。本文首先建立了LAS在土壤/沉積物中的亞甲基藍(lán)總量測(cè)定方法，通過模擬實(shí)驗(yàn)研究不同鹽度、懸浮顆粒和溫度條件下LAS的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，以雙臺(tái)子河口為例，研究LAS的時(shí)空變化特征及其影響因素，分析其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性

2、。本文研究結(jié)果對(duì)掌握雙臺(tái)子河口有機(jī)污染物的生物地球化學(xué)過程，準(zhǔn)確評(píng)估環(huán)境質(zhì)量狀況具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　 為使水體與土壤環(huán)境的陰離子表面活性劑分析方法一致，本文以國標(biāo)《水質(zhì)陰離子表面活性劑亞甲基藍(lán)分光光度法》(GB7494-87)為基礎(chǔ)，建立土壤陰離子表面活性劑(LAS)的亞甲基藍(lán)分光光度法，方法如下：土壤樣品經(jīng)20 mL乙醇水溶液(70％)提取，水浴恒溫振蕩儀45℃下振蕩2 h，離心后制備樣品使用液，以亞甲基藍(lán)分光光度法在652

3、nm測(cè)定；方法精密度為1.89％，回收率達(dá)到91-97％，檢出限為0.020 mg/kg。
　　 為探討LAS在河口遷移過程中主要因素的環(huán)境效應(yīng)，本文設(shè)計(jì)了河口稀釋混合與吸附作用影響的模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：控制條件下，淡水端元濃度分別為0.20 mg/L和5.00 mg/L兩組溶解態(tài)LAS在海水比例不斷增大的過程中濃度不斷降低，理論稀釋線分別為V海/V=-5.9789CLAS+1.0897(r=0.9995)，V海/V=-0.

4、2005CLAS+0.9947(r=0.9982)；說明在稀釋混合作用下LAS呈保守性變化；LAS在顆粒懸浮物/沉積物上的吸附可以用Freundlich方程描述，不同實(shí)驗(yàn)條件，各吸附系數(shù)Log Kf為3.11-3.77，隨著固體物有機(jī)碳含量、平衡體系鹽度增大以及溫度的降低，Kf表現(xiàn)出增大的趨勢(shì)，LAS吸附量有所增加。
　　 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果表明，雙臺(tái)子河口水體溶解態(tài)LAS的年濃度變化在0.009-0.070mg/L之間，均值為0.0

5、32 mg/L，總體上在入海遷移的過程中濃度不斷減?。磺冶韺痈哂诘讓?。水體顆粒態(tài)LAS含量為10-44 mg/kg dw，均值為24mg/kg dw，分布變化類似于溶解態(tài)LAS。與理想條件下稀釋混合模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，三個(gè)季節(jié)溶解態(tài)LAS與鹽度之間線性回歸系數(shù)均在-0.30以下，其變化不受稀釋混合作用控制。而在自然因素影與排放輸入相互作用下，溶解態(tài)LAS理論稀釋線呈非保守性變化，表現(xiàn)為遷出特征的站位接近90％，平均遷移變化率D均值為-18

6、.19-52.64％。LAS水體-顆粒物之間的吸附系數(shù)值LogKd在2.48-3.37之間，溶解態(tài)LAS吸附至顆粒物上的百分比為2.07-19.87％，隨鹽度增大而減小。在開闊海域，溶解態(tài)LAS迅速衰減導(dǎo)致分配至顆粒物上的LAS受限，吸附量低于模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，吸附能力隨遷移過程不斷衰減。
　　 雙臺(tái)子河口表層沉積物年度變化范圍為0.000-4.095 mg/kg dw，均值1.943mg/kg dw。表層沉積物L(fēng)AS來自于水體顆粒

7、物的沉降和底層水體，與兩者線性相關(guān)系數(shù)分別為0.665和0.623，說明表層沉積物來自層水及顆粒物的沉降與交換。沉積物與底層水間的Log Kd值1.34-2.38，低于模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，吸附量損失原因但還需進(jìn)一步研究確認(rèn)；沉積物L(fēng)AS受到鹽度、有機(jī)碳的影響與模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，但受季節(jié)溫度變化影響相對(duì)較小。
　　 雙臺(tái)子河口潮灘沉積物與周邊蘆葦濕地土壤中LAS的垂直分布差別很大，濕地土壤LAS含量隨深度增大含量衰減，含量為0.840-

8、19.277 mg/kg dw；潮灘沉積物L(fēng)AS含量隨深度增大呈波動(dòng)性變化，含量為0.755-3.712 mg/kg dw。河口潮灘與濕地LAS垂直變化規(guī)律有所區(qū)別。濕地土壤LAS垂直變化受生物降解作用的控制，而在不穩(wěn)定的潮流環(huán)境中，潮灘沉積物L(fēng)AS垂直變化體現(xiàn)徑流輸入的影響。
　　 在對(duì)河口LAS地球化學(xué)過程瀏行歸總的基礎(chǔ)上，以水體LAS為研究對(duì)象建立雙臺(tái)子河口LAS質(zhì)量平衡方程，對(duì)影響因素系數(shù)進(jìn)行了數(shù)學(xué)表達(dá)，以期完善方程對(duì)雙