膠州灣壬基酚陸源入海通量、污染特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
發(fā)布時(shí)間:2020-07-16 11:59
【摘要】:近年來(lái),隨著全球海洋環(huán)境的惡化,近海環(huán)境中持久性有機(jī)污染物的環(huán)境化學(xué)行為已引起了國(guó)際學(xué)術(shù)界的高度重視和密切關(guān)注,在一些典型的城市海岸帶和河口灣已經(jīng)開(kāi)展了其空間分布規(guī)律研究。膠州灣是高度城市化、工業(yè)化的地區(qū),隨著青島市經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、人口大量增加,該地區(qū)環(huán)境日益惡化,多種污染物以不同來(lái)源和方式輸入。近幾年在該地區(qū)開(kāi)展的研究結(jié)果表明,膠州灣已經(jīng)受到了嚴(yán)重的有機(jī)污染,對(duì)該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境及人體健康存在巨大的隱患。壬基酚(簡(jiǎn)稱(chēng)NP)屬于持久性有機(jī)污染物,具有生物累積性、難降解性和“三致”效應(yīng),它可從污染源進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送并對(duì)人類(lèi)健康及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響。其在環(huán)境中的分布生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)已成為科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 2009年8月和12月對(duì)膠州灣及其主要入海河流和污水處理廠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,估算了膠州灣8個(gè)排污單元的NP入海通量;研究了夏季膠州灣水體和沉積物中NP的濃度分布特征;通過(guò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn),以膠州典型浮游植物優(yōu)勢(shì)種為代表,綜合考察壬基酚對(duì)浮游植物的生長(zhǎng)急性毒性、浮游植物抗氧化活性的影響,確定壬基酚對(duì)膠州灣海洋生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基準(zhǔn),并結(jié)合膠州灣壬基酚現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果,評(píng)價(jià)膠州灣壬基酚生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。主要結(jié)論如下: 1.2009年環(huán)膠州灣主要河流和污水處理廠的NP污染現(xiàn)狀和入海通量 NP在河流中的濃度范圍為114.7-31678.2ng/l,河流中NP的平均濃度為4180.4ng/l,墨水河中NP的濃度大于其他河流;NP在污水處理廠出水中的濃度范圍分別為114.4-291.8ng/l。2009年膠州灣入海河流豐水期通量1008.03kg,其中鐮灣河、大沽河、墨水河、李村河、海泊河和團(tuán)島的NP入海通量分別為10.78kg、227.93kg、711.91kg、16.41kg、39.61kg和1.39kg。2009年NP的枯水期入海通量為591.93kg,其中鐮灣河、洋河、大沽河、墨水河、婁山河、李村河、海泊河和團(tuán)島的NP入海通量分別為8.45、kg0.99kg、112.24kg、338.83kg、84.02kg、27.82kg、18.94kg和0.64kg。2009年豐水期的NP通量總體上大于枯水期,這與河流徑流量變化有很大關(guān)系。 2.膠州灣水體、沉積物中NP污染現(xiàn)狀 膠州灣水體及表層沉積物中NP的濃度分別為18.5-179.3ng/l和7.1-112.4ng/g;從空間分布特征來(lái)看,膠州灣東北部墨水河、李村河、海泊河河口區(qū)NP濃度明顯高于灣內(nèi)其它區(qū)域,其空間分布受到污染源、灣內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)和水交換條件的共同影響河流中壬基酚濃度遠(yuǎn)高于膠州灣,表明膠州灣周?chē)恿魇悄z州灣中NP污染的主要污染源。 3.實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (1)NP對(duì)兩種海洋微藻生長(zhǎng)的影響 NP在一定濃度下對(duì)兩種藻的生長(zhǎng)都存在抑制作用,抑制隨濃度增大而增大。EC50因藻種所屬門(mén)類(lèi)的不同而有明顯差異,研究所用的兩種微藻生物量對(duì)NP的敏感性順序依次為:中肋骨條藻旋鏈角毛藻。 (2)NP對(duì)兩種海洋微藻抗氧化作用的影響。 研究不同濃度的NP對(duì)中肋骨條藻和旋鏈角毛藻暴露24h、48h、72h和96h后對(duì)藻細(xì)胞的超氧化岐化酶活性(SOD)和丙二醛(MDA)含量的影響,結(jié)果表明SOD酶活先被激活后被抑制,隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng),SOD酶活下降更明顯,兩種微藻的抗氧化酶對(duì)NP的敏感性順序?yàn)椋褐欣吖菞l藻旋鏈角毛藻;NP的暴露濃度和脅迫時(shí)間對(duì)兩種微藻細(xì)胞的MDA都有明顯影響,表明NP脅迫明顯增強(qiáng)了兩種硅藻細(xì)胞的脂質(zhì)過(guò)氧化作用,可能會(huì)對(duì)藻細(xì)胞膜的功能產(chǎn)生一定的影響。兩種微藻的MDA含量對(duì)NP的敏感性順序?yàn)椋盒溄敲逯欣吖菞l藻。 4.在上述NP暴露量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合的壬基酚的劑量—效應(yīng)濃度,以及歐盟對(duì)壬基酚的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)報(bào)告,用風(fēng)險(xiǎn)熵(RQ)的方法對(duì)膠州灣及其鄰近河流和污水處理廠壬基酚的污染現(xiàn)狀進(jìn)行初步生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 膠州灣水體中NP的風(fēng)險(xiǎn)熵(RQwater)為0.15-1.65之間,需要采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)消減措施;膠州灣入海河流中,除了白沙河和洋河外,其它河流的RQwater值超過(guò)PNECwater幾十倍甚至幾百倍,會(huì)對(duì)水體中的生物造成嚴(yán)重威脅,需要立即采取相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)削減措施;膠州灣入海污水處理廠NP的RQ值介于1.057-2.70,需要采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)消減措施。
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類(lèi)號(hào)】:X55
【圖文】:
西班牙80一17500C6spedes等,20082.1.2.2.2膠州灣入海污水處理廠NP的污染現(xiàn)狀由圖2.3可以看出可看出夏冬兩季NP在污水處理廠出水中的濃度范圍分別為154.8一291.sng/l和114.4一168.5ng/1,忽略不同污水處理廠及不同季節(jié)間的差異,冬夏兩季污水處理廠中NP的平均濃度為180.3n幼,低于膠州灣入海河流中NP的濃度,是膠州灣入海河流中NP平均濃度 (4180.4ng/l)的4.31%,可見(jiàn)城市工業(yè)生活廢水通過(guò)污水處理后NP的濃度大大降低。此外污水處理廠水體中的NP具有季節(jié)分布特征,夏季濃度高于冬季,只要可能是夏季較強(qiáng)的光照和溫度加快了NPEO向NP轉(zhuǎn)化的初級(jí)降解和NP自身礦化兩級(jí)降解過(guò)程,前者速度大于后者,
▲一水樣采樣站位+一沉積物采樣站位圖3.1夏季膠州灣及采樣站位圖如圖3.1所示,在膠州灣內(nèi)設(shè)立22個(gè)站點(diǎn),采樣點(diǎn)涵蓋灣東北部工業(yè)區(qū)主要河流入?,灣中西部,以及與黃海相通的灣口等地區(qū)。在膠州灣9條入海河流和4個(gè)污水處理廠即大沽河、白沙河、李村河、墨水河、海泊河、鐮灣河、婁山河、洋河、躍進(jìn)河、李村河污水處理廠、海泊河和污水處理廠、鐮灣河污水處理廠和團(tuán)島污水處理廠各設(shè)一個(gè)站點(diǎn),以研究膠州灣陸源淡水和處理污水輸入對(duì)膠州灣NP污染的貢獻(xiàn)。表層水的采集使用ZL的棕色玻璃采樣瓶,采樣瓶預(yù)先用重鉻酸鉀洗液懸壁過(guò)夜,洗凈后在450OC馬弗爐中烘烤4h以上,冷卻備用。每個(gè)站位采集表層水ZL
C2注:NA表示未檢測(cè)膠州灣夏季表層水體中NP濃度等值線分布如圖3.2所示,可以看出,膠州NP濃度基本呈現(xiàn)灣東北部和西北部高,而灣中央低的分布特征。低值區(qū)主要出
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類(lèi)號(hào)】:X55
【圖文】:
西班牙80一17500C6spedes等,20082.1.2.2.2膠州灣入海污水處理廠NP的污染現(xiàn)狀由圖2.3可以看出可看出夏冬兩季NP在污水處理廠出水中的濃度范圍分別為154.8一291.sng/l和114.4一168.5ng/1,忽略不同污水處理廠及不同季節(jié)間的差異,冬夏兩季污水處理廠中NP的平均濃度為180.3n幼,低于膠州灣入海河流中NP的濃度,是膠州灣入海河流中NP平均濃度 (4180.4ng/l)的4.31%,可見(jiàn)城市工業(yè)生活廢水通過(guò)污水處理后NP的濃度大大降低。此外污水處理廠水體中的NP具有季節(jié)分布特征,夏季濃度高于冬季,只要可能是夏季較強(qiáng)的光照和溫度加快了NPEO向NP轉(zhuǎn)化的初級(jí)降解和NP自身礦化兩級(jí)降解過(guò)程,前者速度大于后者,
▲一水樣采樣站位+一沉積物采樣站位圖3.1夏季膠州灣及采樣站位圖如圖3.1所示,在膠州灣內(nèi)設(shè)立22個(gè)站點(diǎn),采樣點(diǎn)涵蓋灣東北部工業(yè)區(qū)主要河流入?,灣中西部,以及與黃海相通的灣口等地區(qū)。在膠州灣9條入海河流和4個(gè)污水處理廠即大沽河、白沙河、李村河、墨水河、海泊河、鐮灣河、婁山河、洋河、躍進(jìn)河、李村河污水處理廠、海泊河和污水處理廠、鐮灣河污水處理廠和團(tuán)島污水處理廠各設(shè)一個(gè)站點(diǎn),以研究膠州灣陸源淡水和處理污水輸入對(duì)膠州灣NP污染的貢獻(xiàn)。表層水的采集使用ZL的棕色玻璃采樣瓶,采樣瓶預(yù)先用重鉻酸鉀洗液懸壁過(guò)夜,洗凈后在450OC馬弗爐中烘烤4h以上,冷卻備用。每個(gè)站位采集表層水ZL
C2注:NA表示未檢測(cè)膠州灣夏季表層水體中NP濃度等值線分布如圖3.2所示,可以看出,膠州NP濃度基本呈現(xiàn)灣東北部和西北部高,而灣中央低的分布特征。低值區(qū)主要出
【參考文獻(xiàn)】
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1 金士威;徐盈;惠陽(yáng);廖濤;;污水中8種雌激素化合物的定量測(cè)定[J];中國(guó)給水排水;2005年12期
2 吳海珍;梁世中;韋朝海;;壬基酚的環(huán)境行為及生物降解研究進(jìn)展[J];化工環(huán)保;2006年01期
3 黃國(guó)蘭,戴樹(shù)桂,孫紅文,竺^
本文編號(hào):2757973
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