【摘要】：多環(huán)芳烴(PAHs)是一種長期儲(chǔ)存在環(huán)境中,難降解、易揮發(fā)、易在生物體內(nèi)富集的,具有致癌、致畸和致突變性的持久性有機(jī)污染物(POPs)。PAHs在大氣中的半衰期較長,可隨氣團(tuán)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行長距離傳輸,在全球范圍內(nèi)隨著緯度的變化進(jìn)行“全球蒸餾”,在小范圍內(nèi)隨著溫度的變化發(fā)生“蚱蜢跳效應(yīng)”,在傳輸過程中PAHs各化合物組分發(fā)生分異作用。高山巖溶區(qū)具有低溫、高大氣干濕沉降率、山谷風(fēng)和太陽光照強(qiáng)的特點(diǎn),與溫度較低的高緯度地區(qū)一樣能夠接收遠(yuǎn)距離傳輸而來的污染物,成為有機(jī)污染物的重要聚集地,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。而巖溶區(qū)由于特殊的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu),土壤層對(duì)污染物的緩沖、過濾和凈化作用基本喪失,地表水與地下水聯(lián)系緊密。通過大氣干濕沉降到巖溶區(qū)地表的污染物,可在高水力傳導(dǎo)率的作用下快速滲漏,使巖溶水系統(tǒng)極易遭受污染。并且高山巖溶水系統(tǒng)作為低處的供水源,其上的雪、湖水和地下水污染對(duì)飲用水和農(nóng)業(yè)用水存在直接影響。本文以重慶金佛山巖溶區(qū)為研究對(duì)象,旨在通過研究金佛山土壤中PAHs的海拔梯度分布特征及影響因素,為人類生活環(huán)境,山區(qū)資源,陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)提供必要依據(jù)。通過對(duì)南川城區(qū)內(nèi)的四個(gè)主要PAHs污染源周圍土壤中PAHs組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,了解不同PAHs來源的成分譜,并把污染源與金佛山坡上土壤和山頂水房泉流域水體和土壤中的PAHs成分譜進(jìn)行比較,分析金佛山PAHs污染的來源路徑,為金佛山PAHs污染治理提供依據(jù)。結(jié)果分析表明：1、金佛山各坡表層土壤中的PAHs含量均表現(xiàn)為春季秋季。由于表層土壤的取樣時(shí)間分別是初春和初秋,所以土壤中PAHs含量的實(shí)質(zhì)是在經(jīng)歷了冬季和夏季后的一個(gè)表現(xiàn)。冬季取暖燃煤量和汽車開啟暖氣耗油量的增加,使PAHs的大氣排放量增加,較低的氣溫不利于沉降到地表的PAHs向大氣中揮發(fā),致使春季表層土壤中貯存了較高含量的PAHs。夏季的高溫易使PAHs從土壤中揮發(fā),太陽強(qiáng)光照使PAHs部分降解,雨季降水的淋濾作用帶走了土壤中的部分PAHs,所以秋季土壤中的PAHs含量較低。由于城區(qū)與金佛山地區(qū)的“溫差效應(yīng)”,夏季更有利于PAHs的傳輸沉降,但PAHs在傳輸過程中低環(huán)受夏季強(qiáng)光照影響發(fā)生了降解。同時(shí),低環(huán)PAHs相對(duì)于高環(huán)具有更強(qiáng)的水溶性,易隨大量雨水發(fā)生遷移,致使秋季北坡和南坡土壤中的PAHs總含量雖然較低,但高環(huán)含量卻比春季高。西坡未表現(xiàn)出此現(xiàn)象,可能是在冬季和春季有本地PAHs燃燒源的存在。春季金佛山土壤中的PAHs含量表現(xiàn)為南坡西坡≈北坡,南坡與其他兩坡的PAHs含量差距較大與研究區(qū)的盛行風(fēng)密切相關(guān)。秋季各坡PAHs含量相差不大的原因可能是氣溫較高、光照較強(qiáng),PAHs的揮發(fā)和降解發(fā)揮了重要作用。金佛山各坡土壤中TOC的含量是1.39%～24.22%,平均值為6.46%,北坡土壤中的PAHs含量與土壤TOC呈微弱的相關(guān)性,而南坡和西坡則表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性,高環(huán)PAHs比低環(huán)PAHs與土壤TOC具有更強(qiáng)的相關(guān)性。土壤中TOC是影響PAHs含量的一個(gè)重要因素,但山區(qū)土壤中PAHs含量可能還受到人類活動(dòng)、土壤微生物、溫度、海拔等諸多因素的影響。2、三個(gè)坡秋季土壤中PAHs總含量均隨海拔的升高表現(xiàn)出增加趨勢(shì),因?yàn)槭艿健皽夭钚?yīng)”的影響,夏季利于PAHs的傳輸,高山“冷凝效應(yīng)”明顯。南坡春季土壤中的總PAHs含量也隨海拔表現(xiàn)出遞增,是受到了盛行風(fēng)的影響。整體來說致癌性PAHs含量隨海拔高度的變化趨勢(shì)與PAHs總量較一致,表明高山地區(qū)有利于PAHs的累積,自然環(huán)境較易受到污染物的影響。不同環(huán)PAHs占總PAHs的比例并未隨海拔的升高表現(xiàn)出規(guī)律性,主要原因可能是當(dāng)?shù)鼐用竦娜紵顒?dòng)和游客汽車尾氣的排放提供了部分PAHs源。南坡土壤和西坡秋季土壤中不同環(huán)PAHs含量隨著海拔的升高有增加的趨勢(shì),其中低環(huán)的增加趨勢(shì)最顯著,而高環(huán)的波動(dòng)性較大。這與PAHs性質(zhì)有關(guān),低分子量的PAHs多以氣態(tài)形式存在于大氣中,易隨大氣發(fā)生長距離傳輸,在高海拔處累積,而高分子量的PAHs更趨向于吸附在大氣顆粒物表面,由于自身重力作用易于在較低海拔處沉降。金佛山土壤中PAHs主要來自于煤炭和生物質(zhì)的燃燒,其次是石油燃燒源和部分石油源,其中大氣沉降是主要貢獻(xiàn)者,其次是當(dāng)?shù)鼐用竦娜紵顒?dòng)和汽車尾氣排放。按照荷蘭和加拿大的土壤和水體質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),金佛山已受到一定程度的PAHs污染,但毒性風(fēng)險(xiǎn)較小。3、通過對(duì)比污染源與研究區(qū)PAHs組成結(jié)構(gòu)譜圖,分析金佛山PAHs的來源路徑。金佛山南坡和北坡土壤中的PAHs主要來自城區(qū)內(nèi)四個(gè)工廠排放的PAHs經(jīng)大氣傳輸?shù)竭_(dá),其中焦化廠排放的PAHs占較大比例；另外,整個(gè)南坡受到汽車尾氣的PAHs污染輸入,并且在高海拔段可能有煤炭燃燒源,而北坡則是在中海拔段有PAHs煤炭燃燒源輸入。金佛山山頂水房泉流域的土壤和水體中的PAHs也主要來自城區(qū)污染源的大氣傳輸沉降,其次還有小部分汽車尾氣排放。
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【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X53

【引證文獻(xiàn)】

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1 沈惠中;王戎;陶澍;;近五十年全球大氣多環(huán)芳烴排放清單[A];第六屆全國環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

2 馬新東;王震;那廣水;林忠勝;王艷潔;周傳光;姚子偉;;多環(huán)芳烴在北極土壤、苔蘚和鹿糞中的分布特征[A];持久性有機(jī)污染物論壇2008暨第三屆持久性有機(jī)污染物全國學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

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本文編號(hào)：2430022