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珠江三角洲表层土壤中 多环芳烃的含量和分布特征

珠江三角洲表层土壤中 多环芳烃的含量和分布特征. 答 辩 人：余莉莉 指导老师：邹世春 副教授 张 干 研究员 ( 中科院广州地化所 ). 内容提要. 持久有机污染物、多环芳烃简介 选题意义和创新之处 样品的采集、处理和分析 结果讨论. 持久性有机污染物 (Persistent Organic Pollutants, POPs). POPs 包括 DDT, PCB, PBDE, PAH 和 PCDD/F 等，有如下特点： 持久存在于环境中，难于降解 对生物体具有急性或慢性毒性

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珠江三角洲表层土壤中 多环芳烃的含量和分布特征

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Presentation Transcript

  1. 珠江三角洲表层土壤中多环芳烃的含量和分布特征珠江三角洲表层土壤中多环芳烃的含量和分布特征 答 辩 人：余莉莉 指导老师：邹世春 副教授 张 干 研究员(中科院广州地化所)

  2. 内容提要 • 持久有机污染物、多环芳烃简介 • 选题意义和创新之处 • 样品的采集、处理和分析 • 结果讨论

  3. 持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants, POPs) POPs包括DDT, PCB, PBDE, PAH和PCDD/F等，有如下特点： • 持久存在于环境中，难于降解 • 对生物体具有急性或慢性毒性 • 易于发生生物富集与放大 • 可由大气、水与迁移性物种发生长距离传输， 引起跨境污染

  4. 多环芳烃简介(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs) 多环芳烃是两个或两个以上的芳环稠合在一起的一类化合物，具有以下特点： • 普遍存在于环境中 • 水溶性差 • 对微生物生长有抑制作用 • 难以被生物利用 • 环境中呈不断累积的趋势

  5. 1=萘、2=苊、3=二氢苊、4=芴、5=菲、6=蒽、7=荧蒽、8=芘、9=苯并 (a)蒽、10= 、11=苯并 (b)荧蒽、 12=苯并 (k)荧蒽、13=苯并 (a)芘、14=茚并 (1,2,3-cd)芘、15=二苯并 (a,h)蒽、16=苯并 (ghi)苝 美国环境保护署规定的16种优控PAHs 1 8 13 2 9 14 3 4 10 15 5 11 6 12 16 7

  6. 多环芳烃的来源 生物合成 天然源 多环芳烃的来源 自然界燃烧 (火山爆发、森林山火等) 废物焚烧 交通工具(机动车、飞机等) 人为源 燃料燃烧 工业生产(发电厂、焦化炉、 石油冶炼、金属冶炼等) 民用(供热供暖) 人为活动特别是化石燃料的燃烧是环境中多环芳烃的主要来源

  7. 人 污 染 源 动物 大气 植物 底泥/土壤 多环芳烃在环境中的赋存、迁徙和归宿 土壤作为PAHs重要的储存库和中转站，对土壤中PAHs的研究有着重要的意义

  8. 研究目的 • 确定珠江三角洲农田土和自然土中有机污染物 多环芳烃的含量、污染水平和分布特征； • 讨论珠三角土壤中多环芳烃的来源及其浓度的 影响因素； • 对珠三角地区土壤中多环芳烃污染情况作出初 步评价。

  9. 选题意义 • 反映出工业发展对环境施加的影响 • 为中国其它地区的经济可持续性发展提供 有价值的信息 • 为未来中国和其它国家的经济的发展和环 境保护计划的制订提供参考

  10. 创新之处 首次在国内对像珠三角这样大规模范围内的城乡表层土壤多环芳烃的含量和分布特征进行系统的研究。

  11. 样品的采集

  12. 城市区（26个） 近郊区（22个） 远郊区（28个） 水稻土（13个） 旱作土（36个） 自然土（27个） 样品的采集 • 采样地点：广州及其周边的花都、番禺、增城，珠海，中山，东莞， 佛山市区、南海、三水、顺德，深圳，清远，肇庆 • 样品类型: 按功能区不同 表层土壤 按土壤类型不同 （76个）

  13. 层析分离柱 (SiO2/Al2O3) 样品的处理和分析流程 有机碳含量分析 CHNS Vario E1 III 样品 冷冻干燥 旋转蒸发 索氏抽提 正己烷/二氯甲烷(1:1) PAHs浓缩液 旋转蒸发 吹氮气 有机农药分析 GC-MSD 实验结果经过QA/QC检验校正，可满足定量分析的要求

  14. 珠三角表层土壤多环芳烃的含量水平 16种优控PAHs总含量范围为:31.5-710.6,平均值为198.7(g·kg-1)

  15. 珠三角多环芳烃的分布特征 按功能区总体分布: 城市点>近郊点>远郊点 264 218 123 (g·kg-1) PAHs组成分布: 菲>萘>芴 (合占总量的59%)

  16. 珠三角多环芳烃的分布特征 在珠三角城市空间分布——中心>西北部、南部 反映出城市的工业发展和人类经济活动的影响（GDP）

  17. 珠三角多环芳烃的分布特征 按土壤性质的分布情况： • 土壤的使用类型： 水稻土>旱作土>自然土 • 土壤的有机碳含量(TOC) 土壤的有机碳含量(TOC)与PAHs总含量呈正相关，相关系数R2>0.56

  18. 工业燃煤 石油源 混合源 生活供暖 混合源 燃烧源 交通污染 珠三角多环芳烃来源解析(比值法) 主要来源于化石原料不完全燃烧

  19. 珠江三角洲地区表层土壤污染的综合评价 • 绝大部分样品多环芳烃的含量在200～600 g·kg-1范围内，属于轻度污染。 • EPA制定的7种强致癌性物质(CHR，BAA， BBF，BKF，BAP，BGP，INP)的含量也相对较低，平均为40.84 g·kg-1。 综合断定珠三角土壤属于轻度污染，基本能保障土壤的多种用途

  20. 小结 • 珠三角土壤的多环芳烃含量与国内外其它地区相比较低，以低环化合物含量为主，按功能区的不同呈现出中心区>近郊区>远郊区的规律 • 珠三角土壤的多环芳烃含量与土壤性质尤其是有机碳含量密切相关 • 珠三角土壤的多环芳烃的来源主要是燃油污染，包括工业燃烧、生活供暖、交通污染 • 珠三角土壤的多环芳烃污染较轻，基本能保证多种用途

  21. 致谢 衷心感谢化学与化学工程学院第五届(2004学年)创新化学实验与研究基金的支持 ! 感谢导师邹世春副教授和广州地化所的张干研究员在我论文实验到写作期间的悉心指导! 感谢中国科学院广州地化所李军、刘向、刘国卿、池继松等师兄师姐对我工作和生活关心和指导! 感谢各位评委老师和在座的各位同学!

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