珠江三角洲外围水体中有机碳及正构烷烃:潜在指示有机污染的区域性

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:duyyy12345
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近几十年来,中国的经济保持着高速的增长,这也使得中国的生态环境持续的遭受着污染的压力。珠江三角洲(简称珠三角)是中国改革开放以来经济迅猛发展的典型区域,其内部的环境污染问题也成为人们关注的焦点。由于珠三角地区人口密度大且工业发展程度高,是一个典型的有机污染源,再加上珠三角处于典型的亚热带季风气候带,且内部地势平坦、水系发达,污染物能快速的扩散造成生态环境的恶化甚至污染到南海区域。虽然已经有大批的学者对珠江水体的有机污染情况做了相关的研究分析,但这些工作大都集中在珠江下游靠近海岸带区域。近些年来,国家为了缩减贫富差距施行西部大开发战略,珠江上游区域一些西部省份的经济有了长足的发展,随之而来的环境污染问题必将通过河流的运输影响到珠三角甚至南海地区。然而,关于这些地区的有机污染研究还需要加强。   在本课题组的前期工作中,报道了有机碳及正构烷烃等有机污染指标在珠江八大入海口处的浓度、分布、通量及环境归趋等。本文在前期工作的基础上,从2008年6月至2010年6月(2009年6月除外)通过对珠江中上游支流的十三个采样点按季度集中采集水样,分析了水样中的有机碳及正构烷烃的浓度分布、时空变化及河流通量等。拟通过对比及分析,初步定量上游及珠三角内部区域产生的有机碳及正构烷烃对珠江河流通量的贡献。通过各种分析手段的应用及参数的估计,简要分析河流流域尺度下有机污染类型的区域性特征。   DOC浓度范围为0.3~9.1mg/L,平均值为1.9mg/L;POC浓度为0.1~4.7 mg/L,平均值为1.1 mg/L。70%的样品中,DOC浓度均高于POC浓度,只在个别样品中,有机碳以颗粒态为主。从时间上来看,DOC与TOC的浓度时间变化趋势比较一致,3月与6月浓度较低,而在9月与12月浓度相对较高,而POC所表现出来的季节变化趋势与DOC相反,即在丰水季节较高,而在枯水季节相对较低。从空间上来看,在所选取的采样点中,上游各点的有机碳浓度均低于中下游对照点(北江除外,可能是北江复杂的水系所致);PCA分析的结果显示上游九个采样点样品中的有机碳分布趋于一致,中游的四个采样点有机碳分布在PCA分析结果图上较为集中,而入海口处的八个采样点有机碳分布类似。从上游输入的TOC结构组成来看,多来自上游的水土流失产生的POC,而珠三角地区贡献的TOC中,更多的来自于人为排放的污水所产生的DOC。   样品中正构烷烃总浓度∑C15-35范围为225-7160 ng/L,平均值为2200 ng/L。所选取的四个对照采样点正构烷烃浓度显著高于上游采样点。上游各采样点正构烷烃总浓度没有明显的季节变化趋势,在采样期间内,随着采样时间呈现出明显的直线上升趋势。超过50%的样品主峰碳为C16或C17,几乎没有样品的主峰碳数高于25。样品中CPI的分布范围为0.9-2.3,平均值为1.4;OEP值的分布范围为0.1-3.6,平均值为1.1。此外,总的植物蜡系数(%WaxCn)及自然来源正构烷烃比例系数(NAR)等参数也被用来推断上游水体中正构烷烃的来源,前者的分布范围为0-16.9%,平均值为4.5%;后者的分布范围为0-43.1%,平均值为10.6%。几乎所有的参数计算结果都显示出上游地区正构烷烃主要来源于人类活动。   通量的计算结果表明,珠江上游九个采样点的DOC、POC及TOC年通量总和分别为260千吨、370千吨及630千吨。结合前期工作的数据,可以得出珠江流域对TOC入海通量的贡献中,高达70%来自于珠三角上游,珠江三角洲地区自身贡献不到三分之一。而从正构烷烃来看,通过上游各支流排入珠江下游的正构烷烃∑C15-35年通量为320吨/年。结合前期工作结果,可以算出来自上游地区的正构烷烃年通量占据通过珠江排入南海的正构烷烃总年通量的89%。由于采样时间的限制,上述结果有可能会过高的估计上游地区的有机污染物贡献比例,然而,并不影响我们得出上游地区对珠江的有机污染贡献不可忽略的结论。
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