东江河流底泥PAHs的分布特征研究.doc

1、摘要多环芳烃是环境中典型的毒害有机污染物，这类化合物被美国环保局（US EPA）列为优先控制污染物。由于有机污染物的亲脂增水性，也被称为疏水性有机化合物（HOCs），吸附作用是其在环境中重要的迁移转化行为之一。自然有机质是土壤和水环境种十分重要的组成部分，它极易与疏水性有机物发生相互作用，从而改变了其在环境中的分布、迁移和生物有效性，进一步影响其生物降解及对生物的毒性效应。因此，了解有毒有机污染物在地表系统种的地球化学行为和生态环境效应具有重要意义。本文以东江流域河流底泥中的多环芳烃为目标化合物，实验通过索式抽提对目标化合物进行提取，采用旋转蒸发浓缩样品，硅胶氧化铝净化柱对样品进行净化，最后以

2、气相色谱质谱仪（GCMS）对样品进行分析检测，初步探讨在东江河流底泥中PAHs的成分、含量、变化及分布规律。得到如下初步认识和结论：东江主干道河流底泥中多环芳烃的浓度为0.03841.254mg/kg。从PAHs组成的特点来看，底泥中以三环和四环的多环芳烃为主。关键词：东江 多环芳烃 成分含量 分布特征AbstractPolycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) is typical toxic pollutants in the environment， This typical of organic pollutants listed as priority

3、 pollutants. Due to its hydrophobic character， organic pollutants are also called hydrophobic organic compounds (HOCs). Sorption is one of the key proceses affecting transformation and transport for HOCs in the environment. Natural organic matter (NOM) is the most important composition in the soils/

4、sediments and aquatic environment， tending to react with HOCs and affect its distribution， bioavailability， bioaccumulation， mass transfer， pollutants transport， and biodegradation in the environment. So it would be very important significance to understand the geochemistry behavior and the environm

5、ent effect of toxic organic pollutants in the system of earths surface.In this thesis PAHs in the Dongjiang River was selected as target contaminants. Experimental through cable-extraction treatment test compounds extracted， a rotary evaporator， the samples were concentrated， alumina - silica gel pu

6、rification of the sample purification， Finally， gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) to analyze samples to detect in the region into the sediment ， the content and distribution of changes in the law. In this study , several results were summarized as following：The PAH concentrations in the R

7、iver sediment of Dongjiang River from 0.0384 1.254mg/kg. PAHs from the composition of the characteristics, in the River sediment ,both three-and four-ring PAHs dominated the patterms.Keywords: Dongjiang River， PAHs， Constituents，Distribution of changes in the law.目录引言1第一章 绪 论21.1PAH的定义，特征、参数和危害21.2国

8、外PAHs的研究状况61.3我国PAHs污染研究现状71.4 PAHs研究的发展趋势71.5采样点简介7第二章 实验部分102.1调查站点的布设102.2样品的采集和预处理112.2.1样品的采集112.2.2样品的预处理122.3分析项目和分析方法122.3.1设备和仪器122.3.2试剂132.3.3实验流程图及操作步骤142.3.4分析方法适用范围及检出限172.3.5标准色谱图182.3.6数据处理及结果18第三章结果分析213.1.各段河流底泥中PAHs各成分的含量分布状况213.2.小结24第四章PAHs污染物的来源25第五章 建议与展望275.1建议275.2展望27参考文献29

9、致谢30引言到目前为止，人类合成的化学品有700多万种，约有10余万种以进入了环境，其中许多难降解有机污染物对人类健康和生态环境产生很大危害。而持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants）是指具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，能够在环境中发生长距离迁移和沉积，对人类和环境具有危害的天然或人工合成的有机污染物质1。它们大多具有致癌、致畸、致突变效应和遗传毒性，能干扰人体内分泌系统，引起“雌性化”现象，并且广泛存在于全球范围内的各种环境介质（如：大气、江河、海洋、底泥、土壤等）。环境有机污染有自然成因，但主要是人为活动所造成。环境中有机化合物污染包括：

10、工业污染（“三废”，废水、废气、废渣）、农业污染源（农药、农业退水和废弃物）、交通污染源（机动车尾气、公海油船泄漏）和生活污染源（生活污水、燃煤和生活垃圾）。一般环境有机污染物包括石油烃类、多环芳烃、有机农药（有机氯农药和有机磷农药）、多氯联苯、多氯代二苯并对二噁英、酞酸酯类、酚类、卤代烃、氯苯类、有机金属化合物（如有机汞、有机锡化合物）等 8。环境中有毒污染物质往往难于降解，具有生物累积性、生物放大作用和三致作用（“致癌、致畸、致突变”）或慢性毒性，分布面极广，特别是在其迁移、转化过程中，可被生物富集放大，其浓度水平还可能提高数倍甚至于上百倍，对生态环境和人体健康是一种潜在的威胁，因而人们对

11、此问题日益关注，在当今世界，环境中的有机污染物和环境有机污染物问题是国际社会普遍重视的一个问题.国际社会于2001年5月22日通过了关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约，目前有151个国家签署，83个国家批准了该公约.2004年11月11日该公约对我国正式生效2。环境中的多环芳烃（PAHs）具有高度的脂溶性，较低的水溶性，易于分配到环境中，在生物体内、脂类中也易于富集，生物富集因子（BCF）较高，研究表明，这些污染物均具有较强的致癌性、致突变，甚至还具有环境激素的作用，而且在环境中不易被降解消除而持久性存在，多数已被列为持久性有机污染物（POPs）。30第一章 绪 论1.1PAH的定义，特征、

12、参数和危害定义：多环芳烃（英文全称为polycyclic aromatic hydrocarbon，简称PAHs）是指具有两个或两个以上苯的一类有机化合物。PAHs主要包括以下16种同类物质：71 Naphthalene 萘 2 Acenaphthylene 苊烯 3 Acenaphthene 苊 4 Fluorene 芴 5 Anthracene 蒽6 Phenanthrene 菲7 Benzo(a)anthracene 苯并（a）蒽8 Chrysene 屈9 Fluoranthene 荧蒽10 Pyrene 芘11 Benzo(a)pyrene 苯并（a）芘12 Dibenzo(a，h)a

13、nthracene 二苯并（a， n）蒽13 Benzo(b)fluoranthene 苯并（b）荧蒽14 Benzo(k)fluoranthene 苯并 (k)荧蒽15 Benzo(g，hi)perylene 苯并（ghi）芘（二萘嵌苯）16 Indeno(1，2，3-cd)pyrene 茚苯（1，2，3-cd）芘其结构式如下所示：图1.1 美国环保局16种优控多环芳烃结构图.Fig 1.1: structure of 16 priority contron PAHs注： 1.萘（naphthane）2.苊烯 (acenaphthylene) 3.苊 (acenaphthene) 4.芴 (

14、fluorine) 5.蒽(anthracene) 6.菲 (phenanthrene) 7.苯并a蒽(benzoaanthracene) 8.屈 (chtysene) 9.荧蒽(fluoranthene) 10.芘 (pyrene) 11.苯并a芘 (benzoapyrene) 12.二苯并a，h蒽 (dibenzoa，hanthracene) 13.苯并b荧蒽 (benzobfluoracene) 14.苯并k荧蒽 (benzokfluoracene) 15.苯并g， h， j苝 (benzog，h，jperylene) 16.茚并1， 2， 3-cd芘 (indeno1，2，3-cdpy

15、rene).形状特征：纯的PAH通常是无色，白色，或浅黄绿色的固体。参数9:(见表1.1) 表1.1:16种美国环保局（US EPA）优控的多环芳烃的物化参数List1.1:The parameters of 16 priority control PAHs by US EPA中文名英文名及简写分子式分子量芳环数alog Kowblog KocVp(atm)S(mg/l)熔点沸点萘Naphthalene，NaPC10H812821.17E-0431.181.00217.90苊Acenaphthylene，AceC12H815224.033.663.72E-063.995.0096.20二氢苊Acenaphthene，AcyC12H1015423.961.44.93E-063.892-93265-275芴Fluorene，FlC13H10166