松嫩平原湖滩-湖泊系统有机污染物源解析及对比研究

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近年来,由于大庆油田开采、工业废水、生活污水直排和水产养殖等因素,造成了松嫩平原部分湖泊水体泛黑发臭和湖滩环境恶化的现象。据水质研究,造成这些湖泊污染的主要是有机污染物。而对湖滩-湖泊系统有机质污染物来源的研究,有助于环境质量现状评价,为采取有效环境污染治理措施提供依据。本文采用GC-MS联用分析技术,对松嫩平原13个湖滩15个样品中的正构烷烃、类异戊二烯烃、未知复杂混合物(UCM)、萜甾类化合物和长链烷基苯进行检测和分析,利用其参数特征探讨有机污染物的来源。并与对应湖泊的有机质特征进行对比,讨论湖泊有机质与湖滩有机质的关系,及湖滩—湖泊系统环境变化趋势。主要取得了以下认识:1.正构烷烃主峰碳数、奇偶优势以及有机质成熟度等特征表明:三永泡、无名湖(HLJA-3)和向阳湖的正构烷烃以石油类及其衍生物输入为主;无名湖(HLJA-10)以菌藻类输入为主;其余湖滩以植物输入为主。水生植物指标(Paq)特征说明八里泡、三永泡、龙虎泡、牙门大格、哈拉红泡和克钦湖植物来源中,芦苇贡献最大;其余湖滩植物来源中,沉水/漂浮水生大型植物贡献最大。2.除时雨泡外,其余湖滩均有明显的UCM鼓包。UCM鼓包特征表明,三永泡和无名湖(HLJA-10)有藻类及微生物的生物降解碎屑的输入;八里泡(HLJA-1b)有润滑油等重石油烃组份和石油残余物的输入;无名湖(HLJA-3)有原油输入;牙门大格、哈拉红泡和克钦湖具有典型石油残余物输入的特征。3.八里泡、向阳湖、哈拉红泡和克钦湖Ts/(Ts+Tm)值为0.45~0.51;伽玛蜡烷/C30藿烷均值为0.26;C3122S/(22S+22R)为0.52~0.55。八里泡、向阳湖、哈拉红泡、西泡和克钦湖C29ββ/(aa+ββ)为0.46~0.50;aaaC29甾烷20S/(20R+20S)为0.41~0.50。这些特征与大庆原油相近,表明萜甾烷主要来源于石油类及其衍生物。4.根据粪甾醇的检测结果,八里泡检测出粪酮,无名湖(HLJA-3)中存在胆甾-4,6-二烯-3-酮,均受剑生活污水影响;克钦湖含有24-乙基-胆甾-8(14)-烯-3-醇,表明受过草食动物粪便污染。5.在克钦湖中,检测出C16、C17、C18长直链(正构)烷基苯和C17、C18、C19、C20异构的长链烷基苯丰度相当,可能分别来源于石油类及其衍生物和生活污水中的洗涤剂。总体上,本文所研究的湖滩中,龙虎泡、连环湖、无名湖(HLJA-10)和时雨泡湖滩无石油类污染的特征,其余湖滩均受到石油类及其衍生物的污染。位于大庆市区内的三永泡和无名湖(HLJA-3)石油污染最突出,与大庆市采油井分布密集水体相通有关。八里泡、三永泡、无名湖(HLJA-3)和西泡有生活污水污染的特征,这与湖泊周围居民较近分布有关;向阳湖和哈拉红泡现用于渔业养殖,有机污染物也反映了养殖污水污染的特征;无名湖(HLJA-12)和克钦湖受到生活污水和养殖污水的共同影响。此外,松嫩平原湖滩中Pr/Ph值均小于1,有植烷优势,且三永泡、连环湖和无名湖(HLJA-10)的中低碳数组分呈偶碳优势,表明湖滩处于超盐还原环境,与松嫩平原盐渍化严重的现象一致。湖滩与湖泊有机质的特征既有相似性,又存在差异。陆源高等植物对湖滩正构烷烃贡献更大;湖泊沉积物与湖滩均有植烷优势,但湖滩植烷优势更显著,显示出湖滩盐度高于湖泊沉积物盐度的特点。湖滩—湖泊系统逐渐向盐湖演化的趋势,将有可能成为松嫩平原湖泊面临的主要环境问题。
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