南水北调中线源头区降雨径流中多环芳烃分布特征

张婷 | -> | 1231| 0| 0.626549MB |持久性有机污染物,多环芳烃(PAHs),降雨径流,颗粒物,分布特征

张婷 张婷 | 文档量 |浏览量51239

摘要:研究了南水北调中线源头区降雨径流中多环芳烃的分布特征及来源. 根据不同土地利用类型修建了5 组径流场收集径流,采用GC /MS 对径流中美国EPA 优先控制的16 种PAHs 进行了检测分析. 结果表明,3 种土地利用类型降雨径流水相中PAHs 含量平均值为:耕地(26. 53 ng·L - 1 ) > 栎林(20. 91 ng·L - 1 ) > 果园(17. 59 ng·L - 1 ) ;颗粒相中PAHs 含量平均值为:耕地(1 073. 72 ng·g - 1 ) > 果园(652. 29 ng·g - 1 ) > 栎林(385. 46 ng·g - 1 ) . 耕地和果园两期径流中均检测出高环致癌组分Bap,检出率为30% ;与美国EPA 2006 年颁布的《国家推荐的优先有毒污染物水质标准》比较发现组分Chr 超过标准,超标率为40% ,其在样品中的检出率则高达100% . 降雨径流量随坡度的增加呈明显的上升趋势,径流两相中总PAHs 含量随坡度的增加也呈明
显的上升趋势,可见同种利用类型土地径流中PAHs 流失量与坡度的大小密切相关. 使用分子标志物指示法对研究区径流中PAHs 来源进行解析,结果表明研究区径流中PAHs 主要来源是煤、木材等燃烧源,少量来源于汽车尾气排放. 研究区降雨径流中PAHs 污染存在一定的生态风险,值得进一步关注.
     多环芳烃( polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs) 是环境中广泛存在的一类持久性有机污染物( persistent organic pollutants,POPs) ,部分组分具有“致癌、致畸、致突变”的性质,对人类健康造成很大的威胁[1]. 它们能通过地表挥发、降雨径流以及生物作用来进行迁移和转化,在这些过程中,土壤起到PAHs 的储藏库和中转站的作用[2]. 已有研究结果表明,在没有新的输入情况下,作为历史的积累,以前的土壤、沉积物和水体等已经从原来的汇而逐渐成为POPs 的释放源[3,4]. 尽管PAHs 具有较高的亲脂憎水性,但是在表面活性剂和可溶性土壤有机质等复合环境介质存在的条件下,土壤中的PAHs 可以从土壤和沉积物介质向水体迁移[5 ~ 9]. 而降雨径流可能是PAHs 从土壤界面向水界面迁移的重要途径之一.
    南水北调工程是国家优化资源配置及区域经济可持续发展的特大型引水工程,是中国也是世界上最大的水利工程之一. 其中,中线工程水源地丹江口水库地跨湖北、河南两省,分别占水域面积的48%和52% ,其渠首位于河南省南阳市淅川县的陶岔村. 淅川县是全国移民大县之一,修建丹江口水库先后8 次移民22. 2 万人,人多地少,耕地贫瘠,生态较为脆弱. 全县水土流失达1 800 多km2 ,平均土壤侵蚀模数为4 042. 5 t / ( km2·a) ,水土流失非常严重[10,11]. 大规模的水土流失将会给丹江口水库的水质带来隐患,而造成水土流失的主要因素之一就是降雨径流. 目前国内对该区域降雨径流的研究仅局限于降雨径流预测[12,13] 和降雨径流特征上[14],研究的目标也仅限于氮、磷以及重金属等常规指标[15,16],对于降雨径流中对水质安全存在潜在影响的多环芳烃类化合物等的研究尚且不多[17],因此本课题组利用修建野外径流场的方法对丹江口库区农田降雨径流中PAHs 的分布特征、来源及可能的风险进行了研究,以期为南水北调总线水源地环境保护和环境管理措施的制定提供参考.
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