重慶青木關(guān)和老龍洞地下河流域多環(huán)芳烴的污染、來源和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)比研究.pdf

1、多環(huán)芳烴（PAHs）是一類持久性有機(jī)污染物（POPs），普遍存在于環(huán)境介質(zhì)中，其主要來自于有機(jī)物的不完全燃燒或高溫處理以及石油產(chǎn)品泄漏。多環(huán)芳烴因其具有疏水性、致癌性、致畸性、致突變性和生物難降解性而受到廣泛關(guān)注，被看作是持久性有機(jī)污染物的主要代表。PAHs進(jìn)入大氣后通過沉降和雨洗等途徑進(jìn)入到地下河系統(tǒng)，因PAHs難以轉(zhuǎn)化，地下河系統(tǒng)可能成為其最終歸宿，對(duì)巖溶生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害。人為源是環(huán)境中PAHs的主要來源，不同人類活動(dòng)背景下巖溶地下

2、河系統(tǒng)中PAHs具有不同的存在特征。因此，弄清PAHs在不同人類活動(dòng)背景下其組成、分布、遷移和污染特征，并對(duì)其來源進(jìn)行解析，對(duì)提高PAHs在巖溶地下河系統(tǒng)中污染機(jī)理的認(rèn)識(shí)和進(jìn)行有效的污染防治具有重要意義。
　　本文選取重慶南山老龍洞和重慶青木關(guān)地下河流域作為工業(yè)化、城市化條件下和農(nóng)業(yè)活動(dòng)條件下的對(duì)比研究區(qū)，通過野外水文地質(zhì)和土地利用現(xiàn)狀調(diào)查，定位取樣監(jiān)測(cè)，以氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）為主要分析測(cè)試手段，研究PAHs在兩個(gè)流

3、域表層巖溶泉、地下河水、地表水及地表土壤中的分布、組成特征、污染狀況、來源及影響因素，并對(duì)環(huán)境中PAHs進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，為巖溶區(qū)有機(jī)污染防治提供科學(xué)依據(jù)。分析結(jié)果表明：
　　1、青木關(guān)和老龍洞地下河流域水、表層土壤中PAHs含量、組成及污染水平。青木關(guān)流域石壩子泉水PAHs含量變化范圍為76.2~473.6 ng·L-1，平均值為223.3 ng·L-1，PAHs含量變化表現(xiàn)為旱季大于雨季的特征。巖口地表水中 PAHs含量變化范

4、圍為81.9~420.9 ng·L-1，平均值為242.1 ng·L-1，月動(dòng)態(tài)變化較大。地下河中姜家龍洞水樣中PAHs的含量變化范圍為73.9~449.8 ng·L-1，平均值為198.8 ng·L-1，姜家泉中PAHs的含量范圍為97.5~480.3 ng·L-1，平均值為230.3 ng·L-1。青木關(guān)地下河流域水中PAHs組成以2~3環(huán)的低環(huán)PAHs為主，平均占到84.2％，水樣中Nap的平均含量最高，為64.8 ng·L-1。

5、青木關(guān)地下河流域水中PAHs污染水平較低，有少數(shù)低環(huán)PAHs含量超標(biāo)，地表水和地下河出口水樣中有兩次檢出高環(huán)超標(biāo)。
　　老龍洞地下河水中PAHs含量變化范圍為136.5~1407 ng·L-1，平均值為427.2 ng·L-1。仙女河水中PAHs含量變化范圍為65.9~887.9 ng·L-1，平均值為296.8 ng·L-1。地下河水中PAHs含量表現(xiàn)出雨季初期（4—6月）含量最高、雨季后期（8—10月）含量最低的特點(diǎn)，旱季（1

6、1—3月）含量要高于雨季后期。趙家院子泉水中PAHs的含量變化范圍為116~376.1 ng·L-1，平均值為225.4 ng·L-1，夏家咀泉水中PAHs的含量范圍為90.4~1173 ng·L-1，平均值為353.2 ng·L-1。地表污水中，污水渠污水中PAHs的含量變化范圍為334.8~601.1 ng·L-1，平均值為443.8 ng·L-1，石院子污水中PAHs的含量范圍為75.3~813.6 ng·L-1，平均值為291.

7、3 ng·L-1，表明污水處理廠對(duì)污水中有機(jī)污染物的去除起到一定作用，能夠減小對(duì)地下河的污染，但處理力度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。老龍洞地下河流域水中PAHs組成也以2~3環(huán)的低環(huán)PAHs為主，每月水樣中均能檢出低環(huán)PAHs，平均占到77.5%。水樣中檢出的PAHs以Nap的平均含量最高，為75.9 ng·L-1。老龍洞流域水中PAHs污染也以少量低環(huán)超標(biāo)為主要特征，但整體污染水平要高于青木關(guān)地下河流域。
　　青木關(guān)流域秋季表層土壤中∑PAHs

8、含量范圍為200~1926 ng·g-1，平均值為577.5ng·g-1；春季樣品中∑PAHs含量范圍為160.5~2040 ng·g-1，平均值為463.5 ng·g-1。秋季土壤樣品中7種致癌性 PAHs化合物總含量（∑PAHscarc）變化范圍為84.7~704.4ng·g-1，平均值為255.9ng·g-1，春季樣品中∑PAHscarc含量范圍為92.2~700.9 ng·g-1，平均值為245.7 ng·g-1，變化規(guī)律均與∑

9、PAHs含量變化規(guī)律一致。土壤中PAHs組成以5~6環(huán)的高環(huán)PAHs為主，在秋春季土壤中分別占∑PAHs比重為27.5%~65.5%、12.8%~73.9%。青木關(guān)流域表層土壤中PAHs污染水平主要為輕污染。
　　2、青木關(guān)和老龍洞地下河流域環(huán)境中PAHs來源解析。PAHs源解析結(jié)果表明青木關(guān)流域環(huán)境介質(zhì)中PAHs主要來自于燃燒源，以煤和生物質(zhì)燃燒源為主，部分為化石燃料燃燒源，與當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)和交通狀況相吻合。老龍洞流域內(nèi)水中PAH

10、s主要來自煤和生物質(zhì)燃燒源，流域內(nèi)土壤PAHs污染主要來自交通排放與煤炭、生物質(zhì)燃燒源和石油燃燒混合源。
　　3、青木關(guān)和老龍洞流域環(huán)境中PAHs的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)熵值法（RQ）對(duì)水中PAHs生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明青木關(guān)流域水中PAHs含量處在低風(fēng)險(xiǎn)到中等風(fēng)險(xiǎn)生態(tài)水平，老龍洞流域水中PAHs含量處于中等風(fēng)險(xiǎn)到高風(fēng)險(xiǎn)生態(tài)水平。運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)熵值、毒性當(dāng)量濃度（TEQ）、ERL/ERM和TEL/PEL以及平均效應(yīng)區(qū)間中值商法（M-