多环芳烃(PAHs)具有"三致"效应和环境"雌性化"效应,对人类健康和水生生态系统危害巨大。沉积物作为环境中PAHs的主要储集场所,在人类活动及水流、波浪等因素的作用下,可发生再悬浮。在此过程中,吸附在沉积物中的PAHs可重新释放进入水体,造成水体 "二次污染"。本研究以黄河中下游为研究对象,以典型有毒有机污染物PAHs为目标化合物,通过野外调查和室内模拟实验相结合,全面探讨黄河中下游沉积物主要成分对再悬浮过程中PAHs释放行为的耦合效应,从沉积物组成层次方面深入探讨黄河中下游沉积物上PAHs的解吸机理,并阐明水化学条件和水动力条件对黄河中下游沉积物再悬浮过程中PAHs释放行为的影响,揭示尚不清楚的黄河中下游沉积物再悬浮过程中PAHs的释放机理,进而建立黄河中下游沉积物再悬浮过程中PAHs的释放模型。为黄河中下游水体中PAHs的迁移规律、生态风险评价和水体的综合整治提供基础数据和
middle and lower reaches of Yellow River;sediment;polycyclic aromatic hydrocarbons;resuspension;release
三年来按照研究计划要点,进行了以下研究一,评价了黄河中下游水中PAHs的生态风险,结果表明枯水期存在生态风险而丰水期生态风险较低。健康风险评价表明黄河中下游水体不存在健康风险;二,定量解析了PAHs的来源及其贡献,结果表明PAHs主要来源于机动车尾气25.1%-36.7%、燃煤34.0%-41.6%以及生物质燃烧和炼焦29.2%-33.2%;三,各分级沉积物中PAHs浓度差别较大,轻组分最高,重组分最低。沉积物中PAHs分布与其理化性质没有显著的相关性。此外,焦作沉积物中PAHs主要赋存于大粒径(>200 μm),而开封沉积物中PAHs主要赋存于小粒径(25~125 μm),与其沉积物以粉砂粘土为主而焦作沉积物含有较多的植物碎屑有关。四,沉积物中PAHs的短期释放符合一级动力学。长期释放速率逐渐变小,符合两阶段动力学模型。200~125 μm沉积物中PAHs释放最快,开封沉积物中PAHs的释放速率高于焦作,重组分PAHs的释放速率高于未分级组分,这是由于开封及其重组分中PAHs的主要吸附剂为无机矿物,与PAHs结合力较弱,容易释放。低分子量PAHs的释放快于中等分子量PAHs。五,再悬浮中水体颗粒态PAHs质量浓度随剪应力增加而降低,但体积浓度相反,这是由于再悬浮颗粒物浓度随剪应力增加的幅度大于其PAHs质量浓度降幅所导致。开封颗粒态PAHs体积浓度增幅较一致,而焦作3环PAHs增幅(6?9倍)高于4环以上PAHs(2?3倍)。水中溶解态PAHs来源于再悬浮颗粒物中PAHs的解吸,3~4环PAHs浓度随剪应力的增加而增加,萘随剪应力的增加而降低。而logKow>5的PAHs,没有观察到其再悬浮过程中的释放。各分级沉积物再悬浮过程中,粒径<125 μm的未分级组分和重组分再悬浮颗粒物浓度基本相同,而500~200 μm和200~125 μm未分级组分再悬浮颗粒物浓度显著高于重组分,这是由于其轻组分含量较高而<125 μm沉积物轻组分含量少。焦作各分级沉积物再悬浮过程中PAHs的释放量差异较大,与比表面积呈正相关而与孔径呈负相关。而开封再悬浮过程中PAHs的释放与其理化性质间均不存在相关性。本研究将为水体PAHs污染控制,准确评价水体中 PAHs在水-沉积物中的环境行为以及环境风险提供理论依据。三年来,公开发表标注本项目编号(41103071)的 SCI 论文1篇,中