长江口及其邻近海域沉积物有机污染物分布特征及对有机质来源的指示意义

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:harrydu
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本文以长江口邻近海域和浙江沿岸为研究区域,调查和分析该区域表层和柱状沉积物中典型疏水性有机污染物包括壬基酚(Nonylphenol,NP)、多环芳烃(PolycyclicAromatic Hydrocarbons, PAHs)和烷烃(n-Alkanes)的含量和分布特征,评价这些有机污染物的生态风险;同时以PAHs和烷烃分子组成等为标志物,解析有机污染物来源,并比较分析了以有机碳(Total Organic Carbon,TOC)、(Total Organic Nitrogen,TN)和有机碳,氮的比值(C/N)等有机地化参数在指示沉积物中有机质来源方面的异同。论文主要研究结果如下:(1)调查海域表层沉积物中NP和PAHs的含量范围分别介于116.9-559.0ng g-1和75.7-692.4ng g-1,NP的分布特征为沿长江冲淡水东北分支方向,NP浓度自西向东呈先增加后减小趋势,长江冲淡水东南方向,NP浓度由近岸至外海呈降低趋势,浙江近岸NP的含量自近岸向外海逐渐降低。长江口邻近海域除S8、S10号站位(124.5oE,31.5oN附近)外,PAHs浓度自近岸至外海呈降低趋势,浙江近岸PAHs浓度自近岸至外海大致呈降低趋势,北部断面PAHs的浓度较高。S12(122.9990°E,30.5011°N)柱状样中NP和PAHs的含量范围分别介于61.7-251.5ng g-1和172.7-689.3ng g-1之间,污染物在该柱状样中的垂直分布表现为随深度的增加呈折线减小趋势。离长江口较远的S4(124.9697°E,32.0087°N)柱状样中NP和PAHs的含量范围分别介于50.8-115.1ng g-1和128.2-262.0ng g-1之间。对NP和PAHs进行风险评价表明,研究海域污染物(NP和PAHs)对生物产生一定的负面效应。(2)长江口和浙江邻近海域表层沉积物烷烃的含量范围介于1.5-7656.0ng·g-1之间,烷烃的含量并不随离岸距离的增加而降低。研究海域表层沉积物中CPI13-22和CPI23-32分别介于0.52-0.72和1.13-2.81之间,TARHC小于1(除S5、S7、S24站),LMW/HMW的比值大于1(S5、S7、S9和S24站),表明沉积物中烷烃主要以海洋浮游植物输入为主。长江口近岸S12(122°59.940′30°30.065)柱状沉积物中烷烃的含量范围为376.7-1895.6ng·g-1,由底层到表层烷烃含量呈增加趋势,该柱状样CPI13-22小于1,TARHC和LMW/HMW的比值分别介于0.01-0.11和5.4-37.8之间,表明该柱状样中烷烃的海洋输入占优势。S4柱状样中烷烃的含量范围为0.62-404.5ng·g-1,其CPI13-22小于1,LMW/HMW的比值范围为0.5-40.8,除4-6cm和6-8cm层,S(4124°58.181′32°00.521′)柱状样中TARHC均小于1,表明该柱状样中的烷烃表现为海源和陆源输入两种混合源,但海洋输入占优势。(3)研究海域表层沉积物中TOC、TN的含量范围分别为0.08%-0.78%和0.01%-0.11%,碳氮比介于2.8-12.9。大部分站位TOC/TN比值范围介于4-10之间,平均为7.5,表明该海域表层沉积物中的有机质主要来源于海洋浮游植物的现场生产;邻近长江口的个别站位TOC/TN比值高于10,表明陆源输入对这些站位有机质有较大贡献。距长江口较近的S12(122.9990°E,30.5011°N)柱状沉积物中TOC/TN比值介于7.3-11.7,有机质来源表现为陆源输入和海洋自生两种混合源;距长江口较远S4(124.9697°E,32.0087°N)柱状沉积物中样品中比值介于3.0-20.0之间,C/N比值随深度的增加呈减小趋势,有机质来源表现为陆源输入和海洋自生两种混合源。(4)综合分析生物标志物参数(菲蒽比值、碳氮比值、低分子量烷烃与高分子量烷烃的比值、碳优势指数等)表明,研究海域大部分表层沉积物中有机质以海源自生输入占主要优势;长江口近岸S12(122.9990°E,30.5011°N)柱状样中有机质表现为海洋自生来源和陆源输入两种混合源;离长江口较远的S4(124.9697°E,32.0087°N)柱状样中有机质以海洋自生输入占主要优势,但同时受到陆源输入的影响。对不同的生物标志物参数进行相关性分析发现,污染物和有机地化参数对有机质的来源指示较为一致。
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