我国表层沉积物中PAHs的生态风险.PPT

汇报人：刘宏艳 近期工作报告 目 录 1 我国表层沉积物中多环芳烃的污染及分布特征 2 生物炭与多环芳烃 2 实验成果及计划 1 我国表层沉积物中多环芳烃的污染及分布特征 慢性毒性 持久性 生物富集效应 “三致”作用 厌氧环境加剧风险 人为源 自然源 疏水性 化学稳定性 1.1 研究区域与数据来源 文献发表：2000-2012年 采样时间：1996-2011年 均值：1038 ng/g 25~75%数据：226~1028 ng/g 较土壤（420~956 ng/g）波动大 1400 540.4 548.8 353.8 图1 我国不同水域沉积物中ΣPAHs含量 1.2 数据统计结果 781.7 493.6 含量较低 图2 我国沉积物中PAHs的组成图谱 12.36 % 15.65 % 11.48 % HMW与LMW所占比例相近， 与土壤组成特征相似 图3 我国(a)不同地区和(b)不同年份表层沉积物中ΣPAHs含量 1.3 结果讨论 1.3.1 我国表层沉积物中PAHs的污染状况 1038 中度偏高水平 近岸高，外海域浓度逐渐降低；潮间带含量波动大 与污水排放相关，支流浓度高于干流，特别是入湖及河口处含量较高 枯水期PAHs含量高于丰水期 1.3.2 我国表层沉积物中PAHs的时空分布特征 除中南地区外，我国ΣPAHs含量差异不大。 16年间，ΣPAHs含量总体没有显著性差异 珠江口：287ng/g(2010)、321ng/g (2002) 黄河口：277ng/g(2005)、203ng/g(2006)、205ng/g(2007) 设备和技术的改进、能量的转换、污染监管力度的加大 北方地区——大量燃煤——大气颗粒物沉降 华东地区——尾气排放、工业污水排放 中南地区——经济发展相对滞后、报道集中在污染 偏低的沿海地区 1.3.3 我国表层沉积物中PAHs的组成及来源 低、中温燃烧（如枯草、木材的燃烧等）——LMW PAHs 高温燃烧（如车辆尾气、工厂燃煤等）——HMW PAHs 海湾 河流、湖泊 柱状沉积物的分层研究 深层中缓慢增加，表层中急剧增加 5~6环在深层中较少，在上层中明显增多 低温燃烧到高温燃烧的变化 农业经济到工业经济的转变 PAHs的浓度与GDP、机动车数量和发电量人口、公路和能源消耗呈正相关 工业化 城市化 表1 我国表层沉积物中PAHs的生态风险评价（ ng /g ） 1.3.4 我国表层沉积物中PAHs的生态风险 ERL（风险评价低值，生态有害毒副作用小于10%） ERM（风险评价中值，生态有害毒副作用大于50％） 我国∑PAHs 的含量均值1038 ng/g，中度污染水平，低环与高环相当，河流、湖泊含量显著高于海湾。 除中南地区外，全国PAHs水平整体相当，且近16年中∑PAHs含量基本稳定。 沉积物中PAHs的分布受到污染来源、当地经济发展状况、沉积物中有机碳含量、水力和气候等环境因素的影响。 目前我国沉积物中PAHs生态风险偏低，但局部地区污染严重，会对当地产生一定生态影响。建议我国在加大清洁能源使用、改进燃烧设备和技术，加强原位生物修复。 1.4 结论 2 生物炭与多环芳烃 生物炭—— 在缺氧条件下，生物质热裂解产生的一种产物，属黑碳一种 高度芳香性 微孔结构 表面积巨大 颗粒表面带有大量官能团 廉价 生物炭的元素( C、H、N、O) 质量组成及比表面积 2.1 生物炭制备温度与有机物吸附 分配作用 表面吸附作用 联合作用 空隙吸附作用 生物炭对有机物的吸附机理 玻璃态 橡胶态 温度升高 硬炭 软炭 300℃后，Kow急剧下降，极性降低， 有机物与其匹配性和有效性越高 2.2 生物炭制备温度与PAHs生成 T≤500℃时，通过单分子成环、脱氢作用、脱烷作用、木质及纤维质中生物高聚物或脂类（树脂和类固醇）的芳香化作用。 去除本体化合物（H2O、 CO2、CH4、 H2S等），留下芳香结构。 T≥500℃时，有机化合物裂解成效的不稳定的原子团，这些原子团会合更加稳定的低分子PAH（萘），T和t延长，小分子PAH会通过加和过程变为大分子PAH（苯并比）。当温度高于650℃后，这个过程会更加明显。 400和500℃处理温度的生物炭中的溶剂可提取PAHs明显高于更高或更低温度 3 实验成果与计划 对照 黑藻 菹草 狐尾藻 苦草 对照 2根 5根 8根 11根 18天 3.75*104 8.53*104 6.33*104 1.47*105 2.87*105 36天 4.43*104 1.70*105 2.1