长江湖北段表层土中多环芳烃分布、来源及风险评价

应用气相质谱-色谱联用仪(GC-MS)对湖北省长江流域岸边表层土壤样品中25种多环芳烃含量进行了测定,分析了长江湖北段11个国控断面对应土壤中∑25PAHs及∑7 carcPAHs的含量分布特征,并利用同分异构体比值法及因子分析法对表层土壤中的PAHs来源进行了解析,采用苯并[a]芘的毒性当量浓度(TEQBa P)对PAHs的健康风险进行评价.结果表明,土壤中∑25PAHs的含量为34.81~2939.07 ng·g-1,均值为463.16 ng·g-1,以4~6环为主.与其他地区土壤PAHs含量相比,研究地区土壤PAHs污染处于中等水平,污染主要来源为石油、煤及草木等的不完全燃烧.根据荷兰土壤标准,采用毒性当量因子分析得出11种TEQBa P为3.02~2559.72 ng·g-1,73%的采样点大于参考值(33 ng·g-1),说明湖北地区长江流域周围土壤普遍存在潜在健康风险.     

滴水湖及其水体交换区沉积物和土壤中PAHs的分布及生态风险评价

采用GC-MS联用技术分析了滴水湖及其水体交换区23个表层沉积物和土壤中16种多环芳烃(PAHs)的含量,探讨其分布特征及来源并对其生态风险进行评价.结果表明,滴水湖沉积物中16种PAHs含量范围是11.49~157.09 ng·g-1,平均含量为66.60 ng·g-1,湖区沉积物中PAHs含量比入湖区低,但比出湖区高.湖区外的沉积物和土壤中PAHs组成主要以中、高分子量PAHs(4环、5~6环)为主,而湖区内表层沉积物中PAHs组成则以低分子量PAHs(2~3环)和高分子量PAHs(5~6环)为主.通过特征化合物分子比值法、主成分分析及多元线性回归模型判源,表明湖区外沉积物和土壤中PAHs来源主要为燃烧源,而湖区内沉积物中PAHs来源为燃烧源和石油类产品泄漏的混合来源.生态风险评价显示,滴水湖及其水体交换区沉积物和土壤中PAHs生态风险较低.     

岩溶地下河流域表层土壤多环芳烃污染特征及来源分析

采集重庆南山老龙洞地下河流域农田土壤(0～20 cm),利用气相色谱-质谱联用仪(GC/MC)测定了土壤样品中16种优控多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)含量,分析其含量和组成,污染水平及污染来源.结果表明,流域内不同地点表层土壤16种PAHs总量变化范围为277～3301 ng·g-1,平均值为752.6 ng·g-1±635.5 ng·g-1,所有样品均遭受污染,其中57%为轻污染,29%为污染土壤,而14%为重污染.多环芳烃的组成以2～3环为主,占总量的28.72%～72.68%,平均值为48.20%;4环和5～6环含量分别为7.77%和34.03%.土壤PAHs含量与有机质(SOM)含量显著相关,而与pH值相关性不强.比值法和主成分分析(PCA)表明,流域内土壤主要来自交通排放与煤炭、石油及生物质燃烧的混合源以及石油源.     

河北邯郸钢铁冶炼区周边麦田土和小麦籽粒的多环芳烃含量及其组分谱特征

在大型邯郸钢铁公司周边不同样区的麦田成对采集表层土壤和成熟的小麦籽粒样品,检测US EPA优控的16种母体多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的浓度和组分谱,确定当地麦田表土PAHs的空间分布特征、与总有机碳TOC分数的相关性.由此,初步开展PAHs源解析,并简单探讨小麦籽粒PAHs与表土PAHs的关联性.结果表明,麦田表土总PAHs平均中位数含量为398.9 ng·g-1(范围123.4~1 626.4 ng·g-1),根据丹麦的土壤质量标准,所有表土样品中PAHs总含量超过限值占18%,而苯并[a]芘含量超过限值的样品占总数的10%.表土PAHs组分谱以中、高环组分为主体.利用同分异构体特征比值进行初步源解析,显示煤与生物质燃烧和交通燃油(尾气)是当地PAHs主要混合排放源.各样区麦田表土TOC分数与PAHs总含量、与不同环数组分含量都呈现类似的显著正相关.邯郸钢铁公司周边麦田小麦籽粒的总PAHs平均中位数含量为27.0 ng·g-1(范围19.0~34.0 ng·g-1),PAHs含量较低且未超过欧盟与国内的相关食品卫生标准.小麦籽粒中优势低环组分占总体的84%,其组分谱分布与麦田表土有所不同,显示小麦籽粒的PAHs除去根部吸收、传输外,还存在大气干湿沉降通过叶表(气孔)进入小麦体内等其它输入途径.     

深圳大鹏湾海域表层沉积物和生物体中多环芳烃残留及其风险评价

为了研究深圳大鹏湾海域沉积物和生物体中多环芳烃的污染状况,2011年10月在大鹏湾采集表层沉积物及鱼类、虾类和贝类等生物样品,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析了16种优先控制多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明,大鹏湾海域表层沉积物和生物样品中PAHs总量范围分别为216.56~1 314.92 ng·g-1(干重,下同)和70.88~251.90 ng·g-1(湿重,下同);生物样品按平均含量计,鱼类最高(171.52 ng·g-1),贝类次之(134.75 ng·g-1),虾类最低(123.35 ng·g-1).与全球其他海域相比,大鹏湾海域表层沉积物和生物体PAHs污染处于中等水平.沉积物中PAHs的组成以4环为主,来源分析表明该海域PAHs污染主要来源于化石燃料燃烧源和石油污染源的共同输入.生物体中PAHs主要为2~3环PAHs,这与其生活习性和污染物的生物可利用性等因素有关.风险评价表明,大鹏湾表层沉积物中的PAHs在一定程度上可能会对该海域生物产生不利影响;生物样品PAHs的苯并(a)芘等效浓度值相对较高,长期食用这些水产品可能会有潜在的健康风险.     

厦门杏林湾水系表层沉积物中PAHs分析与风险评估

利用ASE-GC-MS(加速溶剂萃取与气相色谱质谱仪联用)方法分析了USEPA(美国环保署)16种优控PAHs在厦门城郊杏林湾水系的19个表层沉积物样点中的含量,并对其组成、来源和风险进行了探讨.结果表明,杏林湾水系表层沉积物中PAHs含量介于413.00~2 748.81 ng·g-1,均值为949.56 ng·g-1;在检测出的13种PAHs中,强致癌性的Bk F和Bghi P检出率高达73.68%,均值分别为69.15 ng·g-1和49.86 ng·g-1;PAHs以2~4环为主,其中2+3环比例均值为61.03%,4环比例均值为23.53%;5和6环均值为15.82%.在所采集的沉积物样品中,中度污染占调查样品数的68.42%,高度污染的占31.58%.利用Ant/(Ant+Phe)和Fla/(Fla+Pyr)比值法和主成分分析方法对杏林湾流域中PAHs其来源进行分析,以及平均沉积物质量基准商(m SQG-Q)法进行生态风险评估,结果表明其PAHs的主要来源为石油源以及石油燃烧源;SQG-Q小于0.50;综合含量、组成特征以及沉积物质量基准商等评价表明,研究区域内靠近杏林工业区一侧的2、3、5和9号采样区以及13号港头采样区表层沉积物中PAHs具有较高的生态安全风险;值得进一步关注.     

舟山青浜岛不同环境介质中PAHs的分布特征

于2013年7月在青浜岛上采集11个土壤样品、3个大气被动采样样品以及周边3个海水样品,分析了样品中16种多环芳烃(PAHs)的含量,并对其分布特征、来源、生态风险进行了讨论.结果表明,土壤、海水和大气中Σ16PAHs的含量范围分别为60.30~123.34 ng·g-1(平均值为105.49 ng·g-1)、45.96~101.08 ng·L-1(平均值为66.45 ng·L-1)和5.09~5.41ng·d-1(平均值为5.35 ng·d-1).分布特征为:潮汐带土壤中PAHs含量低于非潮汐带;3个海水样中,以靠近水文条件复杂的海域内样品中的PAHs含量最高;岛上大气中PAHs分布均匀.土壤、海水和大气中PAHs主要以2~4环的PAHs为主;通过比值法和因子分析得出,青浜岛土壤中的PAHs来源于煤、木炭等生物质燃烧以及柴油、汽油的燃烧,海水和大气中的PAHs来源于混合源.生态风险评价结果表明青浜岛土壤和周边海水中PAHs生态风险较低.     

藏东南色季拉山土壤中有机氯农药和多环芳烃的浓度分布及来源解析

2012年8月采集了藏东南色季拉山阴坡和阳坡的土壤样品,测定了其中多环芳烃和有机氯农药(包括六六六和滴滴涕)的污染含量.土壤中Σ_(16)PAHs的含量范围为99.3~1 984 ng·g~(-1),平均值为1 017 ng·g~(-1);HCHs和DDTs的含量分别为0.37~2.07 ng·g~(-1)(平均值为1.15 ng·g~(-1))和0.70~43.9 ng·g~(-1)(平均值为9.87 ng·g~(-1)),均远高于青藏高原中部及西部土壤中相应污染物的含量,PAHs甚至可高达两个数量级.阳坡α-HCH和DDTs的浓度随着海拔升高,而阴坡HCHs和DDTs的浓度随着海拔降低或无显著变化.阴坡土壤PAHs随海拔无升高或降低的变化趋势,而阳坡土壤PAHs的浓度在低海处呈现较高浓度,可能是存在局部污染源的排放.PAHs的组成以较轻组分(2和3环)为主,平均占总含量的85%以上,说明研究区域的PAHs主要来自大气远距离传输源.PAHs的特征单体比值表明生物质和化石燃料的低温燃烧是色季拉山PAHs的主要来源,同时阴坡也可能受到石油泄漏的影响.较低的α/γ-HCH比值表明,研究区域的HCHs主要是历史工业品HCHs和林丹共同输入的结果.p,p'-DDE/p,p'-DDT和o,p'-DDT/p,p'-DDT的比值显示,研究区域DDTs主要是由历史工业品DDTs和三氯杀螨醇共同贡献所致.根据研究区域污染物的浓度特征和藏东南的气象条件可知,研究区域的污染主要受印度季风的影响.     

大庆市不同环境介质中多环芳烃污染特征对比及来源解析

为研究不同环境介质中多环芳烃(PAHs)污染特征的异同,对大庆市道路灰尘中多环芳烃的污染特征和来源进行研究,在2012年10月采集了大庆市区23个道路灰尘样品和4个土壤样品.使用戴安ASE300快速溶剂萃取仪提取PAHs,净化浓缩后,利用气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)测定了美国环保署列为优先控制污染物的16种PAHs及总PAHs(ΣPAHs)的含量.结果表明,道路灰尘中ΣPAHs含量的范围为579.5~4 656.7 ng·g~(-1),平均值为1839.7 ng·g~(-1).大庆市不同功能区道路灰尘中PAHs占ΣPAHs的质量比例呈现大体相似的特征,低环(2~3环)、中环(4环)、高环(5~6环)PAHs所占比例均值分别为37.9%,37.3%和24.8%.与相关研究中大庆水体及湖泊沉积物中PAHs数据进行对比,发现大庆土壤、湖泊沉积物、湖泊和水泡水体中均为低环PAHs占绝对主导优势,其质量分数高达69.3%~99.97%.ΣPAHs含量的分布受功能区的影响并不显著,与样点周围工厂的类型密切相关.特征化合物比值法表明,研究区PAHs主要来自于石油类燃料的泄漏、石油燃料燃烧及煤炭/生物质燃烧的混合源.正定矩阵因子分解法(PMF)结果表明,研究区道路灰尘中PAHs主要来源为煤炭燃烧、石油泄漏源、工业源以及交通源,其贡献率分别为30.1%、26.9%、23.6%和19.3%,与大庆地区其他环境介质中PAHs来源不完全相同.     

天津滨海工业区土壤中多环芳烃的污染特征及来源分析

采集天津滨海工业区38个表层土壤样品,利用GC/MS分析技术,研究了土壤中16种优控多环芳烃的含量和组分特征,运用主成分因子载荷方法分析了其污染来源,并初步评价了其风险水平.结果表明,该区域内94.7%土壤已被污染,其中重污染土壤占39.5%,最高污染样点PAHs含量高达5991.7 ng·g-1,平均含量为1148.1 ng·g-1,且城区土壤残留水平明显高于乡村土壤;PAHs的组分特征为以毒性水平较高的高环化合物为主;其污染来源主要是煤、天然气和汽油燃烧组成的混合源.     

长江三角洲区域表土中多环芳烃的近期分布与来源

采集长江三角洲区域11个地市范围内的243个样点的表层土壤样品,针对29种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)浓度的空间分布模式、组分谱特征以及初步排放源进行分析.结果表明,研究区域内总PAHs浓度范围在21.0~3 578.5 ng·g~(-1),算术均值310.6 ng·g~(-1),标准偏差459.1 ng·g~(-1).区域PAHs浓度表现出较大的空间分布差异.此外,表土PAHs浓度与表土总有机碳分数TOC呈现正相关.研究涉及的11个地市中,表土PAHs浓度的高值主要集中在苏州辖区,可达759.0 ng·g~(-1)±1 132.9 ng·g~(-1);而无锡(565.3 ng·g~(-1)±705.5 ng·g~(-1))、上海(349.4 ng·g~(-1)±220.1 ng·g~(-1))两市表土的PAHs平均含量仅次于苏州.全区域表土中PAHs组分以2~4环的中、低环组分为主,其中低环比例最高.利用特征比值与主成分分析,可初步判断长江三角洲地区表土中PAHs的近期主要排放源为混合源,即工业燃煤和生物质的燃烧过程同时,局部区域还涉及交通尾气排放.     

基于GIS和PMF模型的石嘴山市土壤多环芳烃空间分布及来源解析

随着城市化和工业化进程加速,城市土壤多环芳烃（PAHs）含量及污染状况受到广泛关注.以石嘴山市为例,分析8个城市功能区156个表层土壤（0~20 cm）样品PAHs含量的空间分布特征,运用单因子指数、内梅罗综合指数和终生癌症风险增量模型评价土壤PAHs污染状况,利用正定矩阵因子分解模型（PMF）对PAHs来源进行解析.结果表明,石嘴山市表层土壤PAHs总含量均值为489.82 ng·g^-1,除芘（Pyr）外的15种PAH单体变异系数均大于100%,属强变异;不同功能区土壤PAHs含量呈现出：交通区（1217.61 ng·g^-1） > 工业区（809.58 ng·g^-1） > 公园（273.66 ng·g^-1） > 文教区（268.18 ng·g^-1） > 商业区（240.05 ng·g^-1） > 农业区（226.81 ng·g^-1） > 医疗区（211.90 ng·g^-1） > 居民区（183.49 ng·g^-1）;内梅罗综合指数显示82.58%的样点不存在污染,轻微、轻度和中度污染占比分别为6.45%、4.52%和0.65%,5.8%的样点存在重度污染;健康风险评价结果表明,皮肤接触和误食是最主要的土壤PAHs暴露途径,其健康风险处于可接受水平;源解析表明石嘴山市土壤PAHs的主要来源为交通排放源、煤炭燃烧源、生物质/重油燃烧的混合源以及石油源,其贡献率分别为10.5%、36.6%、50.3%和2.6%,且高值大多分布在工业或煤炭生产区域.研究结果可为工业城市土壤污染研究提供参考,并对预防土壤污染、保障土壤环境质量及人体健康安全有积极作用.     

利用PUF被动采样技术研究长三角城市群大气中多环芳烃的时空分布及来源

大气是环境污染研究领域重要的介质之一,大气被动采样技术在近10年来已发展成为主动大流量采样的重要补充手段.利用聚氨酯泡沫(polyurethane foam,PUF)被动采样技术在区域尺度上对长三角城市群大气中的多环芳烃(PAHs)进行监测.通过对31组采样点的研究发现,长三角城市群大气中PAHs的浓度在10.1～367 ng.m-3之间,苯并[a]芘(BaP)年平均浓度高达2.25 ng.m-3,超出GB 3095-2012规定限值两倍多.PAHs季节变化趋势为秋季>冬季>春季>夏季,秋冬季节长三角城市群大气中BaP的超标范围较大,其中冬季有明显的BaP排放.交通石油源、煤和生物质燃烧和焦炉排放源是该区域大气中PAHs的主要来源,贡献率依次为38.1%、42.4%和19.5%.     

废旧汽车拆解区土壤中多环芳烃垂向分布特性

研究分析了废旧汽车拆解区土壤剖面的美国EPA优控的16种多环芳烃的纵向分布.结果表明,表层土壤中16种多环芳烃总含量达到了17 323 ng·g-1,其中芘(Pyr)、苯并[a]蒽(BaA)、芴(Flu)含量最高,分别达到11 820、1 234和1 083 ng·g-1.汽车拆解区表面和土壤深度为10 cm的土壤均达到了重度污染级别;深度在50~350 cm之间的土壤为轻度至中度污染,当土壤深度超过400 cm,土壤基本未受到污染.但是,7种致癌性PAHs(Chr、BaA、BbF、BkF、BaP、DahA、IcdP)总量在土壤深度达到850 cm时仍有34.15 ng·g-1.随着土壤深度的增大,多环芳烃含量急剧降低,当土壤深度超过300 cm,三环的菲(Phe)、荧蒽(Fl)和二氢苊(Ace)成为优势组分.土壤剖面菲(Phe)/蒽(Ant)比值和荧蒽(Fla)/芘(Pyr)、Fluo/Pyr、BaA/(BaA+Chr)等参数表明,土壤表面的多环芳烃主要来源于石油污染.     

环渤海西部地区表层土壤中的多环芳烃

利用加速溶剂提取和GC-MS分析技术,测定了采自环渤海西部地区302个表层土壤样品中16种多环芳烃的含量.结果表明,区域表土中16种多环芳烃的浓度范围为(546±854)ng·g-1.16种多环芳烃表现出典型的土壤谱分布形式,即三、四环化合物含量较高.高浓度样点多分布在京、津、唐地区,河北省西部包括邯郸西部、邢台西部、石家庄西部、张家口南部,以及山东省的济南和淄博;而浓度低值点-般位于河北省北部包括张家口和承德北部地区以及山东西北部的冲积平原地带.这些分布特征与区域排放源分布相关.低分子量多环芳烃在土壤中的浓度变异幅度小于高分子量组份.     

广西大石围巨型漏斗土壤中多环芳烃与环境因素

选择典型的广西乐业大石围巨型岩溶漏斗(天坑)为研究对象,采集大石围漏斗不同部位的表层土壤,采用气象仪器观测大石围漏斗的环境因子,利用气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定16种多环芳烃(PAHs)优先控制污染物.结果表明,大石围天坑群地表(正地形)土壤中ΣPAHs浓度范围为75.20～373.79 ng·g-1,平均值120.70 ng·g-1;地下(负地形)土壤,绝壁中ΣPAHs浓度范围为19.88～330.79 ng·g-1,平均值131.86 ng·g-1;底部中ΣPAHs浓度范围为127.48～661.62 ng·g-1,平均值395.22 ng·g-1;地下河(洞穴)中ΣPAHs浓度范围为1 132.11～1 749.95 ng·g-1,平均值为1 412.39 ng·g-1;土壤中PAHs以4～6环为主.比值法推断大石围漏斗土壤PAHs的来源主要为化石燃料燃烧源,主要污染途径为大气传输沉降.总体上,大石围漏斗土壤中PAHs浓度的空间分布随温差和相对湿度的升高呈现地面-绝壁-底部-地下河(洞穴)逐渐增加,PAHs显示"冷陷阱效应"的垂向富集与分异作用.影响PAHs分布的主要环境因素是温度,其次是湿度、风向和风速,在漏斗局部显示多环境因子共同作用.环境因子夏季影响大于冬季.监测发现,2007年比2006年大石围漏斗底部土壤中PAHs的浓度增加了3.5倍.因此,本研究提出巨型岩溶漏斗PAHs的富集和分异作用与环境因素密切相关.     

南水北调中线源头淹没区土壤中多环芳烃的赋存分布特征

研究了南水北调中线源头淹没区农田土壤中多环芳烃(PAHs)的分布特征与来源.采集了丹江口水库淅川淹没区(高程170 m以下)8个乡镇的18个农田土壤.以索氏提取法对样品处理后,采用GC/MS对土壤中美国EPA优先控制的16种PAHs进行了检测分析.结果表明,淹没区农田土壤中共有10种PAHs组分检测出,总残留量范围为5.29~173.11 ng·g^-1,平均值为41.89 ng·g^-1,具有致癌作用的组分苯并 蒽(Baa)、 (Chr)和苯并(b)荧蒽(Bbf)含量约占PAHs总残留量的2.4%.个别采样点的PAHs残留量高于荷兰政府规定的无污染土壤的PAHs值(干重:20~50 ng·g^-1),表明淹没区部分农田土壤已受到轻微的PAHs污染.通过使用PAHs环数相对丰度法和Phe/Ant、Fla/Pyr、Ant/(Ant+Phe)和Fla/(Fla+Pyr)等分子标志物指示法来解析PAHs来源,结果显示,淅川淹没区土壤中PAHs的来源主要是煤等化石燃料和草木等植物性燃料的燃烧,少量来源于汽车尾气的排放以及石油产品的泄漏.淹没区农田土壤中PAHs污染存在一定的生态风险,值得进一步关注.     

上海市崇明岛农田土壤中多环芳烃分布和生态风险评价

为研究崇明岛农田土壤中PAHs浓度分布和生态风险,于2008年采集崇明岛农田表层土壤33个.使用加速溶剂萃取仪（ASE300）进行萃取,经净化后,使用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）测定.结果表明,在采集的土壤样品中,PAHs的含量范围为24.92～1 014.61 ng·g-1（干重）,均值为192.83 ng·g-1（干重）.16种美国EPA优控的多环芳烃,只有茚并（1,2,3-cd）芘（IcdP）和二苯并（a,h）蒽（DahA）未全部检出.PAHs主要以2～4环为主,其中2环和3环多环芳烃所占比例为42.6%;4环多环芳烃的比例为42.2%;5～6环多环芳烃的比例为15.7%.使用浓度比值法判定,主要来源为石油源以及煤和木材的燃烧;崇明岛生活燃烧和汽车等尾气排放可能是农田土壤中PAHs的重要来源之一.生态效应区间法评价显示,崇明岛农田土壤中PAHs生态风险较小.