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《中国海洋大学》 2012年
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辽河口湿地PAHs和PCBs的多介质归趋行为研究

王敏杰  
【摘要】:持久性有机污染物(POPs)是一类具有持久性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,对人类健康和生态环境存在严重危害的有机污染物。POPs的多介质环境行为越来越受到相关领域学者的关注。数学模拟也成为了探讨有机污染物环境行为的重要手段。逸度模型以其结构简单、整体性好等特点成为了模拟有机污染物环境行为的优秀模型。其中,Ⅲ、Ⅳ级逸度模型由于其模拟的环境系统逼近真实环境,能够很好地研究有机污染物的环境行为,得到了广泛的应用。 本研究以PAHs为目标化合物,运用构建的Ⅲ级逸度模型探讨了2008年PAHs在辽河口湿地中的迁移和归宿,同时应用该模型对部分PCBs在环境介质中的本底浓度进行了估算。另外,通过建立Ⅳ级逸度模型模拟了2009年Fla、Chr和BaP在各环境相的季节分布并对模型进行验证。同时将该模型应用于2010年Fla、Chr和BaP在各相中的季节性预测和2009年PCB77的季节性模拟。逸度模型的应用不仅对认识目标污染物的环境行为有重要意义,也为今后研究其它有机污染物提供方法学基础。 通过建立Ⅲ级逸度模型,对PAHs在辽河口湿地大气、水、土壤、沉积物和植物中的分布进行模拟,并通过灵敏度分析确定了模型的关键参数,模型输出的模拟值与实测值吻合较好,较好地模拟了辽河口湿地PAHs迁移归趋行为。根据模拟结果发现,土壤和沉积物是PAHs的主要储库,占总残留量的93.2%;大气、水体和植物中,低环PAHs的含量高于高环PAHs,土壤和沉积物中则相反;大气平流输入是该区域PAHs的主要来源,大气的平流输出是PAHs的主要损失途径;随着环数的增加,PAHs在大气中的降解损失明显减少,而在其他各相中的降解损失所占比例逐渐增大。 在缺少排放源数据的情况下,通过假定环境相中存在一定比例的源强,求此条件下的稳态模型,建立了估算环境介质中PCBs本底浓度的方法。 利用2009土壤Fla、Chr和BaP实测数据验证了Ⅳ级逸度模型的可靠性,并运用该模型对2010年Fla、Chr和BaP在各环境相中的季节性变化进行了模拟并对其浓度变化情况进行了分析,同时估算了气-土交换通量。不同化合物浓度在各介质中的季节性变化是不同的,主要受化合物的自身性质以及所处环境条件的影响。气-土交换通量的研究表明,气-土之间的交换通量是非常显著的,对于Fla、Chr和BaP来说,2010年全年大气和土壤的源-汇关系不变。在大气到土壤的4个迁移过程中,对于Fla、Chr等中低环PAHs来说,气相湿沉降对总迁移过程的贡献最高,而对BaP等高环PAHs来说,颗粒物的干/湿沉降对总迁移过程的贡献最高。从土壤向大气的迁移通量的最大值均出现在春季。对2009年PCB77的季节性变化研究也表明已建立的Ⅳ逸度模型是比较可靠的。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X13

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