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《中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)》 2006年 博士论文
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珠江三角洲河流、河口及邻近南海海域和长江三角洲主要水体沉积物中的多溴联苯醚

陈社军  
【摘要】: 对珠江三角洲(包括邻近南海北部海域)和长江三角洲主要水体沉积物中多溴联苯醚(PBDEs)进行了分析,调查了PBDEs在研究区域的含量水平、时空分布和不同研究区域的单体分布模式,并初步探讨了它们在环境中的来源、迁移和归宿。还对珠江口和南海北部大陆架表层沉积物中多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs)的储量进行了估算。 珠江三角洲∑PBDEs(不包括BDE-209)和BDE-209的含量分别为0.04~94.7和0.41~7341ng/g.不同研究区域PBDEs含量差别较大,珠江(广州段)、东江(下游河网)PBDEs,主要是BDE-209的污染相当严重,平均含量分别达890、1441ng/g,主要是受到当地的工业废水排放的影响:西江沉积物中PBDEs的含量较低,很可能与西江流经城市的工业发展程度和工业结构有关,并且一定程度上可能受高污染区大气传输的影响;澳门水域也是PBDEs的高污染区,但它们主要由上游河流和珠江口水体迁移而来,而不是来自本地排放。在我们的研究区域沉积物中的PBDEs几乎都是以BDE-209的为主,比低溴代BDEs高1-2个数量级,这是由于我国十溴联苯醚是现在最主要的溴代阻燃剂。 对珠江口东西岸两钻孔沉积物中PBDEs的研究结果显示,位于东岸的钻孔1#沉积物中∑PBDEs(不包括BDE-209)从底部到顶部呈逐渐下降趋势(3.46~0.15ng/g),而BDE-209则呈现明显的上升趋势(0.50~13.5ng/g);位于西岸的钻孔2#中BDE-209也呈现逐渐增加的趋势,∑PBDEs呈略微的降低趋势但波动较大,这有可能与该钻孔沉积物沉积后受到干扰有关。PBDEs在珠江口沉积物钻孔中的垂直分布反映了多溴联苯醚阻燃剂在珠三角地区的使用状况:过去溴代阻燃剂以五溴联苯醚为主,近几年来则以十溴联苯醚为主,并且其使用量呈现快速增加的趋势。钻孔中PBDE单体组成的垂直变化可能与溴代阻燃剂的组成、光化学/微生物降解或者沉积后的组分迁移有关。通过钻孔2#的数据对珠江口PBDEs沉积通量的计算表明,∑PBDEs和BDE-209的沉积通量大约分别为1.81~10.2ng/cm~2 yr、2.97~20.2ng/cm~2 yr.珠江口沉积物中PBDEs的储量大约为8.2吨。 然而经济同样发达的长三角地区的长江口、杭州湾和钱塘江表层沉积物中的PBDEs含量在世界范围内处于较低水平,∑PBDEs含量为nd~0.55ng/g,平均0.15ng/g,BDE-209含量为0.16~94.6ng/g,平均13.4ng/g,比珠三角沉积物中PBDEs要低得多;但也存在BDE-209的高含量点,可能来自当地的点源污染;这可能和该地区多溴联苯醚使用量有关,但长江口一带特殊的水动力条件、沉积物粒径和低的沉积物TOC含量也是影响该地区沉积物中PBDEs含量和组成的重要因素。长三角沉积物中的PBDEs低溴代BDEs(2-4溴代)占比重较高,这可能是由于PBDEs在迁移过程中产生分馏作用的结果。 南海大陆架沉积物中多环芳烃和有机氯农药的空间分布趋势显示了上游河口水体输入的重要性,沉积物中苝的相对高含量和主成分分析进一步说明了河流河口输入是南海北部沉积物中多环芳烃和有机氯农药的主要输入途径;线性回归分析表明,上游河口水体携带的多环芳烃和有机氯农药大约能向南迁移距河口124~276和143~172km处.储量估算表明,在过去25年中珠三角地区排放的PAHs和OCPs有631和1.9t储存在珠江口,有423和1.4t储存在我们研究的南海北部大陆架区域,PAHs单位面积的储量(kg/km~2)约为Mediterranean海盆地沉积物中的10倍。南海大陆架沉积物是珠三角人类活动排放持久性有机污染物的巨大储库,同时对全球海洋系统产生一定的影响。


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