渤海龍口灣沉積物中烴類(lèi)物質(zhì)的分布特征、來(lái)源解析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-02 20:12
隨著《山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》(國(guó)函[2011])的實(shí)施,龍口灣的海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)得到空前發(fā)展,人類(lèi)活動(dòng)不僅影響了其潮汐和沉積環(huán)境,也使石油類(lèi)成為該海域主要污染物之一.采用網(wǎng)格布點(diǎn)法采集了龍口灣表層(0~5 cm)沉積物樣品,使用GC-MS對(duì)烴類(lèi)物質(zhì)(正構(gòu)烷烴和多環(huán)芳烴)進(jìn)行研究,通過(guò)其特征參數(shù)和比值豐度識(shí)別沉積物中有機(jī)物來(lái)源及污染排放源,并對(duì)沉積物進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià).結(jié)果表明:正構(gòu)烷烴參數(shù)碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)(CPI25-35)最大值為1.5(<4),陸海比(TAR)和海洋與水生輸入比(Pmar-aq)的范圍分別為0.15~1.08和0.28~0.74,指示沉積物中有機(jī)物的海源性浮游動(dòng)植物貢獻(xiàn)較大;n C16指數(shù)[w(∑C11-36)/w(nC16)]最大值為20.76(<30),且71%站位的天然正構(gòu)烷烴比率(NAR)值小于0,說(shuō)明海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)造成了石油類(lèi)污染物注入.沉積物中2環(huán)、3環(huán)PAHs(多環(huán)芳烴)的占比均超過(guò)50%,16種PAHs的總濃度范圍為460.03~2 44...
【文章來(lái)源】:環(huán)境科學(xué)研究. 2020,33(09)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
龍口灣和對(duì)照組采樣站位分布Fig.1DistributionofsamplingstationsinLongkouBayandthecontrolgroup
010.530.7329.11-0.051.080.51LZ0114.471.440.352.1529.300.102.390.24LZ139.751.750.360.8228.02-0.240.530.61BH2614.361.580.480.4829.48-0.390.530.29BH0815.081.640.321.6028.91-0.021.920.31因nC16很少出現(xiàn)在非石油污染的海洋生物源中,所以nC16指數(shù)可以作為有機(jī)物具有石油來(lái)源的較好指標(biāo).如表2所示,nC16指數(shù)最大值出現(xiàn)在LK05站位,數(shù)值為20.76(小于30),表示該站位樣品受到石油污染.LMW?HMW也可以用來(lái)表示物質(zhì)來(lái)源[11].結(jié)合上述兩個(gè)特征參數(shù)得到圖3,結(jié)果顯示,所有研究站位的nC16指數(shù)均小于30,LMW?HMW均大于1,表示藻類(lèi)和細(xì)菌貢獻(xiàn)較大.其中LMW?HMW接近1,說(shuō)明高等植物和低等生物的雙重貢獻(xiàn),但也可能具有石油污染.南黃海和東海沉積物中LMW?HMW的平均值分別為0.73±0.46和0.44±0.22[28],均低于筆者所得結(jié)果,說(shuō)明除了海生、陸生生物質(zhì)輸入差異以外,龍口灣極可能還存在新鮮原油污染.LK01、LK02和LK05站位的LMW?HMW均大于2,可能是因?yàn)楦劭诘拇斑\(yùn)輸存在溢油風(fēng)險(xiǎn),使得部分區(qū)域受到石油污染較重.CPI指示正構(gòu)烷烴在一定鏈長(zhǎng)范圍內(nèi)是否具有奇偶碳數(shù)優(yōu)勢(shì).僅LK05站位的CPI15-21達(dá)到1.78,其余站位數(shù)值均小于1;CPI25-35的最大值為1.5,出現(xiàn)在LK02站位,而50%以上站位的CPI25-35值小于1.這說(shuō)明龍口灣沉積物的有機(jī)物存在天然來(lái)源(包括水生和陸生生物沉積),但原油和化石燃料不完全燃燒的輸入占主導(dǎo)地位(通常CPI<1)[14].CPI值接近1,表圖3正構(gòu)烷烴的nC16指數(shù)與LMW?HMW分析結(jié)果
第9期鄒艷梅等:渤海龍口灣沉積物中烴類(lèi)物質(zhì)的分布特征、來(lái)源解析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)生較大環(huán)境變化.Ankit等[14]研究指出,在受陸源影響較大的河口地區(qū),50%以上站位的CPI25-35值大于3,且CPI25-35與ACL25-33之間存在高度相關(guān)性(R=0.91,P<0.05).但由圖4可知,龍口灣沉積物中正構(gòu)烷烴的CPI25-35與ACL25-33之間相關(guān)性不高(R2=0.3774),可能是因?yàn)槌练e物中有機(jī)物不僅是高等植物輸入這一個(gè)來(lái)源.這可以進(jìn)一步通過(guò)NAR值來(lái)驗(yàn)證,有機(jī)物如果主要來(lái)自于海洋或陸地高等植物,NAR值應(yīng)接近1,但在石油烴類(lèi)污染物中NAR值接近0或小于0[14],該研究中NAR值多為負(fù)數(shù),說(shuō)明龍口灣沉積物中有機(jī)質(zhì)一定有石油烴類(lèi)污染物.TAR和Pmar-aq可以用于評(píng)估海洋、陸地有機(jī)質(zhì)輸圖4正構(gòu)烷烴的特征比值關(guān)系分析Fig.4Parameters"relationshipofn-alkanes入的比例.TAR值反映了長(zhǎng)鏈烷烴與短鏈烷烴的比率,長(zhǎng)鏈、短鏈烷烴分別代表了陸生高等植物和水生藻類(lèi)、光合細(xì)菌兩種有機(jī)物輸入方式[12].龍口灣LK04、LK07站位的TAR值均大于1,表示正構(gòu)烷烴有陸地高等植物碎片來(lái)源,這可能是因?yàn)樗x站位離陸地較近,受到陸源輸入的影響更大.Pmar-aq值反映了中鏈烷烴與中、長(zhǎng)鏈烷烴的比率,可以代表水生植物和陸生高等植物的有機(jī)物輸入比例.通常情況下認(rèn)為,Pmar-aq低值(0.01~0.3)指示陸源植物蠟質(zhì)輸入,中值(0.4~0.6)指示水生浮游植物,高值(>0.6)指示淡水及海洋大型植物[19].龍口灣站位沉積物中較低的Pmar-aq值可以反映出陸地高等植物對(duì)有機(jī)物
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]渤海及鄰近海域表層沉積物中烴類(lèi)物質(zhì)的分布特征及其指示意義[J]. 李勝勇,鄧偉,張大海,王敏,李先國(guó). 海洋環(huán)境科學(xué). 2017(04)
[2]人工島建設(shè)對(duì)龍口灣表層沉積物粒度及黏土礦物組成特征的影響[J]. 任鵬,孫志高,王傳遠(yuǎn),趙全升,祝賀. 海洋科學(xué)進(jìn)展. 2016(04)
[3]龍口附近海域海水現(xiàn)狀分析及變化趨勢(shì)研究[J]. 王以斌,臧家業(yè),劉芳明,冉祥濱,張愛(ài)軍,劉瑋,劉偉峰. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(S1)
[4]環(huán)境中總石油烴的氣相色譜分析測(cè)定[J]. 張歡燕,王臻,周守毅. 環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警. 2013(02)
[5]FVCOM在龍口海域潮汐潮流模擬中的應(yīng)用研究[J]. 馮興如,楊德周,尹寶樹(shù). 海洋科學(xué). 2010(06)
[6]龍口灣近岸海域水質(zhì)狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)[J]. 韓彬,宋轉(zhuǎn)玲,曹磊,于菲,陳愛(ài)萍,王小如. 海洋科學(xué)進(jìn)展. 2010(02)
[7]黃河口表層沉積物多環(huán)芳烴污染源解析研究[J]. 劉宗峰,郎印海,曹正梅,馬啟敏. 環(huán)境科學(xué)研究. 2008(05)
[8]長(zhǎng)江口沉積物中正構(gòu)烷烴的分布特征及其環(huán)境指示意義[J]. 呂曉霞,翟世奎. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)
[9]南,F(xiàn)代沉積物中正構(gòu)烷烴碳分子組合特征及其指示意義[J]. 楊丹,姚龍奎,王方國(guó),張宏,葉新榮. 海洋學(xué)研究. 2006(04)
[10]東海陸架泥質(zhì)區(qū)沉積有機(jī)質(zhì)的物源分析[J]. 郭志剛,楊作升,陳致林,毛登. 地球化學(xué). 2001(05)
博士論文
[1]南黃海、東海表層沉積物中脂肪烴與多環(huán)芳烴的分布特征及來(lái)源初步研究[D]. 鄧偉.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
碩士論文
[1]典型海域海水油指紋參數(shù)研究[D]. 劉新軍.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
[2]太湖北部湖灣沉積物毒害污染物分布特征及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D]. 張伯鎮(zhèn).蘭州交通大學(xué) 2015
[3]南黃海表層沉積物中正構(gòu)烷烴的組成、分布特征及其對(duì)沉積有機(jī)質(zhì)來(lái)源的指示意義[D]. 張玉琢.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
本文編號(hào):3115887
【文章來(lái)源】:環(huán)境科學(xué)研究. 2020,33(09)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
龍口灣和對(duì)照組采樣站位分布Fig.1DistributionofsamplingstationsinLongkouBayandthecontrolgroup
010.530.7329.11-0.051.080.51LZ0114.471.440.352.1529.300.102.390.24LZ139.751.750.360.8228.02-0.240.530.61BH2614.361.580.480.4829.48-0.390.530.29BH0815.081.640.321.6028.91-0.021.920.31因nC16很少出現(xiàn)在非石油污染的海洋生物源中,所以nC16指數(shù)可以作為有機(jī)物具有石油來(lái)源的較好指標(biāo).如表2所示,nC16指數(shù)最大值出現(xiàn)在LK05站位,數(shù)值為20.76(小于30),表示該站位樣品受到石油污染.LMW?HMW也可以用來(lái)表示物質(zhì)來(lái)源[11].結(jié)合上述兩個(gè)特征參數(shù)得到圖3,結(jié)果顯示,所有研究站位的nC16指數(shù)均小于30,LMW?HMW均大于1,表示藻類(lèi)和細(xì)菌貢獻(xiàn)較大.其中LMW?HMW接近1,說(shuō)明高等植物和低等生物的雙重貢獻(xiàn),但也可能具有石油污染.南黃海和東海沉積物中LMW?HMW的平均值分別為0.73±0.46和0.44±0.22[28],均低于筆者所得結(jié)果,說(shuō)明除了海生、陸生生物質(zhì)輸入差異以外,龍口灣極可能還存在新鮮原油污染.LK01、LK02和LK05站位的LMW?HMW均大于2,可能是因?yàn)楦劭诘拇斑\(yùn)輸存在溢油風(fēng)險(xiǎn),使得部分區(qū)域受到石油污染較重.CPI指示正構(gòu)烷烴在一定鏈長(zhǎng)范圍內(nèi)是否具有奇偶碳數(shù)優(yōu)勢(shì).僅LK05站位的CPI15-21達(dá)到1.78,其余站位數(shù)值均小于1;CPI25-35的最大值為1.5,出現(xiàn)在LK02站位,而50%以上站位的CPI25-35值小于1.這說(shuō)明龍口灣沉積物的有機(jī)物存在天然來(lái)源(包括水生和陸生生物沉積),但原油和化石燃料不完全燃燒的輸入占主導(dǎo)地位(通常CPI<1)[14].CPI值接近1,表圖3正構(gòu)烷烴的nC16指數(shù)與LMW?HMW分析結(jié)果
第9期鄒艷梅等:渤海龍口灣沉積物中烴類(lèi)物質(zhì)的分布特征、來(lái)源解析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)生較大環(huán)境變化.Ankit等[14]研究指出,在受陸源影響較大的河口地區(qū),50%以上站位的CPI25-35值大于3,且CPI25-35與ACL25-33之間存在高度相關(guān)性(R=0.91,P<0.05).但由圖4可知,龍口灣沉積物中正構(gòu)烷烴的CPI25-35與ACL25-33之間相關(guān)性不高(R2=0.3774),可能是因?yàn)槌练e物中有機(jī)物不僅是高等植物輸入這一個(gè)來(lái)源.這可以進(jìn)一步通過(guò)NAR值來(lái)驗(yàn)證,有機(jī)物如果主要來(lái)自于海洋或陸地高等植物,NAR值應(yīng)接近1,但在石油烴類(lèi)污染物中NAR值接近0或小于0[14],該研究中NAR值多為負(fù)數(shù),說(shuō)明龍口灣沉積物中有機(jī)質(zhì)一定有石油烴類(lèi)污染物.TAR和Pmar-aq可以用于評(píng)估海洋、陸地有機(jī)質(zhì)輸圖4正構(gòu)烷烴的特征比值關(guān)系分析Fig.4Parameters"relationshipofn-alkanes入的比例.TAR值反映了長(zhǎng)鏈烷烴與短鏈烷烴的比率,長(zhǎng)鏈、短鏈烷烴分別代表了陸生高等植物和水生藻類(lèi)、光合細(xì)菌兩種有機(jī)物輸入方式[12].龍口灣LK04、LK07站位的TAR值均大于1,表示正構(gòu)烷烴有陸地高等植物碎片來(lái)源,這可能是因?yàn)樗x站位離陸地較近,受到陸源輸入的影響更大.Pmar-aq值反映了中鏈烷烴與中、長(zhǎng)鏈烷烴的比率,可以代表水生植物和陸生高等植物的有機(jī)物輸入比例.通常情況下認(rèn)為,Pmar-aq低值(0.01~0.3)指示陸源植物蠟質(zhì)輸入,中值(0.4~0.6)指示水生浮游植物,高值(>0.6)指示淡水及海洋大型植物[19].龍口灣站位沉積物中較低的Pmar-aq值可以反映出陸地高等植物對(duì)有機(jī)物
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]渤海及鄰近海域表層沉積物中烴類(lèi)物質(zhì)的分布特征及其指示意義[J]. 李勝勇,鄧偉,張大海,王敏,李先國(guó). 海洋環(huán)境科學(xué). 2017(04)
[2]人工島建設(shè)對(duì)龍口灣表層沉積物粒度及黏土礦物組成特征的影響[J]. 任鵬,孫志高,王傳遠(yuǎn),趙全升,祝賀. 海洋科學(xué)進(jìn)展. 2016(04)
[3]龍口附近海域海水現(xiàn)狀分析及變化趨勢(shì)研究[J]. 王以斌,臧家業(yè),劉芳明,冉祥濱,張愛(ài)軍,劉瑋,劉偉峰. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2014(S1)
[4]環(huán)境中總石油烴的氣相色譜分析測(cè)定[J]. 張歡燕,王臻,周守毅. 環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警. 2013(02)
[5]FVCOM在龍口海域潮汐潮流模擬中的應(yīng)用研究[J]. 馮興如,楊德周,尹寶樹(shù). 海洋科學(xué). 2010(06)
[6]龍口灣近岸海域水質(zhì)狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)[J]. 韓彬,宋轉(zhuǎn)玲,曹磊,于菲,陳愛(ài)萍,王小如. 海洋科學(xué)進(jìn)展. 2010(02)
[7]黃河口表層沉積物多環(huán)芳烴污染源解析研究[J]. 劉宗峰,郎印海,曹正梅,馬啟敏. 環(huán)境科學(xué)研究. 2008(05)
[8]長(zhǎng)江口沉積物中正構(gòu)烷烴的分布特征及其環(huán)境指示意義[J]. 呂曉霞,翟世奎. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)
[9]南,F(xiàn)代沉積物中正構(gòu)烷烴碳分子組合特征及其指示意義[J]. 楊丹,姚龍奎,王方國(guó),張宏,葉新榮. 海洋學(xué)研究. 2006(04)
[10]東海陸架泥質(zhì)區(qū)沉積有機(jī)質(zhì)的物源分析[J]. 郭志剛,楊作升,陳致林,毛登. 地球化學(xué). 2001(05)
博士論文
[1]南黃海、東海表層沉積物中脂肪烴與多環(huán)芳烴的分布特征及來(lái)源初步研究[D]. 鄧偉.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
碩士論文
[1]典型海域海水油指紋參數(shù)研究[D]. 劉新軍.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
[2]太湖北部湖灣沉積物毒害污染物分布特征及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D]. 張伯鎮(zhèn).蘭州交通大學(xué) 2015
[3]南黃海表層沉積物中正構(gòu)烷烴的組成、分布特征及其對(duì)沉積有機(jī)質(zhì)來(lái)源的指示意義[D]. 張玉琢.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
本文編號(hào):3115887
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/haiyang/3115887.html
最近更新
教材專(zhuān)著