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渤海龍口灣沉積物中烴類物質的分布特征、來源解析及風險評價

2020-09-24 05:24:46鄒艷梅李沅蔚楊國華趙世欽王傳遠
環(huán)境科學研究 2020年9期
關鍵詞:致癌性正構龍口

鄒艷梅, 李沅蔚, 紀 靈, 楊國華, 趙世欽, 王傳遠

1.中國科學院煙臺海岸帶研究所, 山東 煙臺 264003 2.中國科學院大學, 北京 100049 3.國家海洋局煙臺海洋環(huán)境監(jiān)測中心站, 山東 煙臺 264006 4.煙臺高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)農業(yè)農村發(fā)展局, 山東 煙臺 264114 5.煙臺大學土木工程學院, 山東 煙臺 264005

龍口灣位于山東半島北部、渤海東南部,屬于萊州灣的一個附屬海灣,為典型的連島壩成因的次生海灣[1]. 龍口灣的入海河流較少,且流源短,水量少,河流輸入沉積物量少且顆粒較細. 此外,作為半封閉海灣,灣內海流流速較小,水動力較弱. 隨著《山東半島藍色經濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》(國函[2011])的實施,擴大港口規(guī)模、建設離岸人工島群、發(fā)展近海養(yǎng)殖等海洋開發(fā)活動進一步發(fā)展,龍口港已成為全國最大的地方港之一[2]. 就龍口灣而言,已有研究表明,其海水營養(yǎng)水平較高,石油類已為該海域的主要污染物之一[3];由于灣內旋流方向復雜,流速較小,大規(guī)模人工島建設使黏土質量分數(shù)略有升高,砂質量分數(shù)略有下降[4-5]. 港灣發(fā)展過程中必然會造成污染物增加,加強對海洋沉積有機物的來源分析,有助于了解經濟發(fā)展狀況對海洋環(huán)境的影響,促進海洋生態(tài)環(huán)境的保護.

海洋沉積物中的烴類物質是指經有機溶劑萃取可分離出的有機組分,主要研究物質包括正構烷烴(n-alkanes)、多環(huán)芳烴(PAHs)、脂肪酸(fatty acid)、醇類(alcohols)等[6-10]. 其中,正構烷烴在海洋沉積物中普遍存在,主要來自水生和陸生生物質、石油污染物輸入以及化石燃料的燃燒產物. 正構烷烴具有較高的穩(wěn)定性,國內外已有學者利用正構烷烴的分布特征和特征參數(shù)對沉積物有機質進行了研究,結果顯示正構烷烴的輕重烴比(LMW/HMW)值大于1,代表沉積物中藻類和細菌貢獻較大,小于1則反映了陸生高等植物源[11];陸海比(TAR)值大于1,表示具有陸地高等植物碎片來源[12];海洋與水生輸入比(Pmar-aq)可分為低值(0.01~0.3)、中值(0.4~0.6)和高值(>0.6)分別指示陸源植物蠟質、浮游生物和水生大型植物輸入[13],這些參數(shù)可以用來評估有機物來源. 天然正構烷烴比率(NAR)小于或等于0[14]、碳優(yōu)勢指數(shù)(CPI)小于1[14]和nC16指數(shù)較高[15]時,說明沉積物中有機質一定含有石油烴類污染物. 平均鏈長(ACL)可以用來識別沉積環(huán)境的變化,如果環(huán)境變化較小,該數(shù)值趨于恒定[16]. 相關研究表明,東海[17]和南海[18]近岸沉積物中正構烷烴分子具有海洋和陸源兩種來源,但貢獻程度不同;黃海[19]和渤海[20]的正構烷烴研究顯示,其沉積物組成受到了石油污染的影響;而河口[14,21]、濕地[22]和湖泊[23]沉積物中正構烷烴特征參數(shù)表明,陸生植物的貢獻具有絕對優(yōu)勢.

PAHs屬于持久性有機污染物,廣泛分布于環(huán)境中,因具有“三致”效應和生物富集性,已被許多國家列為優(yōu)先控制污染物,其主要來源有石油污染、化石燃料及木質高溫燃燒產物和工業(yè)“三廢”排放等. 劉宗峰等[24-27]研究表明,沉積物中的輕重PAHs比值(∑LMW∑HMW)小于1時,說明PAHs受燃燒源的影響,大于1則表示受石油污染或成土過程影響;對于PAHs的同分異構體比值w(Ant)/w(Ant+Phe)、w(Fla)/w(Fla+Pyr)、w(BaA)/w(BaA+Chr)和w(InP)/w(InP+BaP)[28],通常情況下,低值表示石油來源較多,高值代表高溫燃燒源輸入較多. 人類活動會造成不同區(qū)域PAHs比率的差異,其中,黃河三角洲由于受到石油開發(fā)的影響,通常具有明顯的石油污染來源[25]. 因為生物富集性,生物體內的PAHs也可用來指示PAHs來源,進行污染排放源的識別和評估[16]. 針對PAHs的環(huán)境風險,可以按PAHs總量進行污染程度分級,如荷蘭Maliszewska[29]的分類標準;也可以就PAHs單體含量進行分級,如加拿大土壤質量指南(SQGs)[30]. 同樣在PAHs的致癌性評價中,致癌性PAHs比重(∑Car-PAHs)[16]和BaP毒性當量(TEQBaP)[24]等可用于評估由PAHs污染引起的總生態(tài)風險;也有如王連生等[31]將PAHs單體的致癌性進行分級的研究. 開展沉積物中PAHs的生態(tài)風險評價,有助于了解該區(qū)域PAHs的潛在環(huán)境風險[32-33],促進環(huán)境污染防治工作的開展.

該研究測定了龍口灣表層沉積物中的正構烷烴和PAHs,通過其特征參數(shù)和比值豐度識別沉積物中有機物來源及污染排放源,并對沉積物進行生態(tài)風險評價,研究結果有利于了解經濟開發(fā)活動對海洋沉積環(huán)境的影響,可為該區(qū)域有機污染物防治提供參考.

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2013年9月對龍口灣沉積物按網格法進行布點采樣,使用抓斗式采泥器采集7個表層(0~5 cm)沉積物樣品,又分別選取同年筆者所在課題組采集的萊州灣(LZ01、LZ13)和渤海灣(BH08、BH26)表層沉積物樣品作為對照組進行對比. 兩次采樣站位分布如圖1所示. 將采集的沉積物樣品裝入聚乙烯自封袋中,并在袋上標注采樣時間及采樣站位信息,放入冰箱冷凍(-20 ℃)保存.

圖1 龍口灣和對照組采樣站位分布Fig.1 Distribution of sampling stations in Longkou Bay and the control group

1.2 樣品預處理

將冷凍保存的沉積物樣品放入真空冷凍干燥機中冷凍干燥48 h. 取冷凍干燥、過篩(0.15 mm)的沉積物樣品5 g(干質量)于100 mL錐形瓶中,加入正己烷與二氯甲烷體積比為1∶1的混合液20 mL,超聲振蕩2次,共30 min,轉移全部上清液至100 mL圓底燒瓶內,并重復2次上述步驟. 將上清液旋轉蒸發(fā)至1~2 mL,用正己烷少量多次、超聲清洗圓底燒瓶,濃縮液與洗液一起經1 cm厚的無水硫酸鈉脫水后,再過0.22 μm的有機濾膜,氮吹濃縮后用正己烷定容至1 mL,轉移至色譜瓶中待測[34].

1.3 儀器分析

采用Agilent公司的氣相色譜-質譜聯(lián)用儀(GC型號為7890A,MS型號為5975C,美國),控制條件如下: ①氣相色譜條件. 色譜柱為DB-5MS石英毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm). 載氣為氦氣,流速為1.2 mLmin,不分流進樣,進樣量1 μL. 進樣口溫度為290 ℃,檢測器溫度為300 ℃,柱初始溫度為50 ℃,保持8 min;然后以8 ℃min的速率升至150 ℃,再保持3 min;并以3 ℃min的速率升至300 ℃,最后保持3 min. ②質譜條件. 離子化方式為EI,轟擊能量為70 eV,離子源溫度為230 ℃,四極桿溫度為150 ℃,質量掃描范圍為50~550 amu. 先采用全掃描方式(SCAN)繪制標準曲線,然后采用選擇離子掃描方式(SIM)進行樣品分析.

1.4 質量控制

試驗過程中所用試劑均為優(yōu)級純,每個樣品進行3組平行試驗,測定過程中每5個樣品加1個空白樣,取平均值作為樣品測定最終數(shù)據(jù). 使用六甲基苯作為PAHs的內標,樣品處理之前加入氘代多環(huán)芳烴進行回收率測定,回收率在78.06%~113.37%之間.

1.5 PAHs生態(tài)風險評價方法

由于PAHs單體的毒性各不相同,所以對PAHs生態(tài)風險評價方式也包括單體和綜合評價兩種方式.

1.5.1針對PAHs單體的生態(tài)風險評價

PAHs的致癌性可分為5個等級[31]:不致癌(-)、微弱致癌(+)、致癌(++)、顯著致癌(+++)與強烈致癌(++++). 各種PAHs單體的致癌性等級如表1所示.

加拿大土壤質量指南[30]規(guī)定,ERL(效應范圍低值,effects range Law)表示產生生態(tài)風險的概率為10%,ERM(效應范圍中值,effects range media)表示產生生態(tài)風險的概率為50%. 各種PAHs單體的ERL和ERM如表1所示. 評估有機污染物的潛在生態(tài)風險[30]時,污染物濃度ERM,則表示經常產生生態(tài)危害.

1.5.2針對PAHs的綜合生態(tài)風險評價

致癌性PAHs比重[16]的計算公式:

(1)

式中:∑Car-PAHs為致癌性PAHs比重,%;∑PAHs為16種PAHs的總濃度.

分析BaP毒性當量[24]時,將致癌性的PAHs的毒性均轉化為BaP的毒性,以BaP的毒性來評估PAHs的總致癌性,其計算公式:

(2)

式中:Ci為16種PAHs單體的濃度;TEFi為對應PAHs單體的毒性當量,16種PAHs單體的TEFs值如表1所示.

表1 沉積物16種PAHs質量標準閾值、致癌性和毒性當量因子

1.6 數(shù)據(jù)處理方法

使用Excel 2010、Origin 2018軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、整理和圖表制作.

2 結果與討論

2.1 表層沉積物中正構烷烴的來源解析

圖2 沉積物中短、中、長鏈正構烷烴占比三元圖Fig.2 Ternary diagram of short, mid and long-chain n-alkanes concentrations in sediments

海洋沉積物中正構烷烴的來源比較復雜,該研究將正構烷烴分為三大類,即短鏈烷烴(nC11~nC20)、中鏈烷烴(nC21~nC26)和長鏈烷烴(nC27~nC36). 通常情況下認為,以nC15、nC17和nC19為主峰的短鏈烷烴來自水生(淡水和海洋)藻類和光合細菌的衍生脂類輸入,以及原油、化石燃料等的不完全燃燒產物[28];其中,水生藻類和細菌等低等生物來源的烷烴具有奇碳數(shù)優(yōu)勢,而石油類污染物則不具有明顯的奇偶優(yōu)勢[11]. 中鏈烷烴主要來自淡水和海洋大型植物,以nC21、nC23和nC25為主峰,也具有奇碳數(shù)優(yōu)勢[35]. 長鏈烷烴則被認為來自于典型奇碳數(shù)優(yōu)勢的大型陸生高等植物輸入,主峰有nC27、nC29和nC31[36]. 海洋中少量的硅藻和非光合細菌等生物體內也發(fā)現(xiàn)含有鏈長位于nC14~nC31之間的正構烷烴,但不具有奇偶優(yōu)勢[37]. 如圖2所示,龍口灣、萊州灣和渤海灣沉積物中短鏈烷烴占比均在49%以上,說明該區(qū)域水生和陸生的大型植物輸入量相對較少,水生藻類和光合細菌或石油烴類污染物貢獻較大. 為了更好地探究龍口灣沉積物中有機物來源,該研究選擇了7個正構烷烴的特征參數(shù)比值開展進一步研究,包括nC16指數(shù)〔w(∑C11-36)/w(nC16)〕、輕重烴比值〔LMW/HMW,w(∑nC11-21)/w(∑nC22-36)〕、碳優(yōu)勢指數(shù)〔CPI15-21,w(nC15+nC17+nC19+nC21)/w(nC14+2nC16+2nC18+2nC20+nC22); CPI25-35,w(nC25+nC27+nC29+nC31+nC33+nC35)/w(nC24+2nC26+2nC28+2nC30+2nC32+2nC34+nC36)〕、平均鏈長〔ACL25-33,[w(∑nCi)×i]/w(∑nCi)〕、天然正構烷烴比率〔NAR,w(∑nC19-32-2nC20-2nC22-2nC24-2nC26-2nC28-2nC30)/w(∑nC19-32)〕、陸海比〔TAR,w(nC27+nC29+nC31)/w(nC15+nC17+nC19)〕和海洋與水生輸入比〔Pmar-aq,w(nC23+nC25)/w(nC23+nC25+nC27+nC29+nC31)〕,沉積物中7個正構烷烴的特征參數(shù)值如表2所示.

表2 沉積物中正構烷烴的特征參數(shù)值

因nC16很少出現(xiàn)在非石油污染的海洋生物源中,所以nC16指數(shù)可以作為有機物具有石油來源的較好指標. 如表2所示,nC16指數(shù)最大值出現(xiàn)在LK05站位,數(shù)值為20.76(小于30),表示該站位樣品受到石油污染. LMW/HMW也可以用來表示物質來源[11]. 結合上述兩個特征參數(shù)得到圖3,結果顯示,所有研究站位的nC16指數(shù)均小于30,LMW/HMW均大于1,表示藻類和細菌貢獻較大. 其中LMW/HMW接近1,說明高等植物和低等生物的雙重貢獻,但也可能具有石油污染. 南黃海和東海沉積物中LMW/HMW的平均值分別為0.73±0.46和0.44±0.22[28],均低于筆者所得結果,說明除了海生、陸生生物質輸入差異以外,龍口灣極可能還存在新鮮原油污染. LK01、LK02和LK05站位的LMW/HMW均大于2,可能是因為港口的船舶運輸存在溢油風險,使得部分區(qū)域受到石油污染較重.

圖3 正構烷烴的nC16指數(shù)與LMWHMW分析結果Fig.3 n-alkanes cross plots for nC16 index and LMWHMW

CPI指示正構烷烴在一定鏈長范圍內是否具有奇偶碳數(shù)優(yōu)勢. 僅LK05站位的CPI15-21達到1.78,其余站位數(shù)值均小于1;CPI25-35的最大值為1.5,出現(xiàn)在LK02站位,而50%以上站位的CPI25-35值小于1. 這說明龍口灣沉積物的有機物存在天然來源(包括水生和陸生生物沉積),但原油和化石燃料不完全燃燒的輸入占主導地位(通常CPI<1)[14]. CPI值接近1,表明海洋微生物和再循環(huán)有機物的輸入量較多[14]. 而LZ01站位的CPI25-35值大于2,說明該站位陸生植物的輸入比例較大,但未達到典型的陸源高等植物輸入比值. 如表2所示,龍口灣沉積物ACL25-33值的范圍在27.84~29.32之間,萊州灣和渤海灣的ACL25-33值也與之相近,其變幅較小. ACL可以用來識別沉積物生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境變化,當系統(tǒng)中很少發(fā)生環(huán)境變化時ACL特征值趨于恒定,如該研究中龍口灣站位的ACL值變化不大,說明采樣區(qū)域內生態(tài)系統(tǒng)沒有發(fā)生較大環(huán)境變化. Ankit等[14]研究指出,在受陸源影響較大的河口地區(qū),50%以上站位的CPI25-35值大于3,且CPI25-35與ACL25-33之間存在高度相關性(R=0.91,P<0.05). 但由圖4可知,龍口灣沉積物中正構烷烴的CPI25-35與ACL25-33之間相關性不高(R2=0.377 4),可能是因為沉積物中有機物不僅是高等植物輸入這一個來源. 這可以進一步通過NAR值來驗證, 有機物如果主要來自于海洋或陸地高等植物,NAR值應接近1,但在石油烴類污染物中NAR值接近0或小于0[14],該研究中NAR值多為負數(shù),說明龍口灣沉積物中有機質一定有石油烴類污染物.

TAR和Pmar-aq可以用于評估海洋、陸地有機質輸入的比例. TAR值反映了長鏈烷烴與短鏈烷烴的比率,長鏈、短鏈烷烴分別代表了陸生高等植物和水生藻類、光合細菌兩種有機物輸入方式[12]. 龍口灣LK04、LK07站位的TAR值均大于1,表示正構烷烴有陸地高等植物碎片來源,這可能是因為所選站位離陸地較近,受到陸源輸入的影響更大.Pmar-aq值反映了中鏈烷烴與中、長鏈烷烴的比率,可以代表水生植物和陸生高等植物的有機物輸入比例. 通常情況下認為,Pmar-aq低值(0.01~0.3)指示陸源植物蠟質輸入,中值(0.4~0.6)指示水生浮游植物,高值(>0.6)指示淡水及海洋大型植物[19]. 龍口灣站位沉積物中較低的Pmar-aq值可以反映出陸地高等植物對有機物的主要貢獻,僅LK05站位的Pmar-aq達到高值(0.74),該位置很可能出現(xiàn)了大型海洋植物. Ankit等[14]研究也表明,河口TAR介于1.2~12.2之間,Pmar-aq介于0.1~0.4之間;而南黃海[11]所有站位的Pmar-aq均介于0.01~0.25之間,TAR均介于0.24~26.14之間(平均值為4.22),都具有明顯的陸源正構烷烴優(yōu)勢. 而且一般情況下,TAR和Pmar-aq成反比,且離陸地越近,相關系數(shù)應越高,表示陸源提供了高濃度的長鏈烷烴;相反,當TAR值降低、Pmar-aq值升高時,則反映出區(qū)域中海洋生產力逐漸提高[19]. 如圖4(b)所示,該研究中TAR和Pmar-aq成反比(R2=0.295 6),但龍口灣受石油污染的影響,降低了其正構烷烴中TAR和Pmar-aq之間的相關性. 所以,龍口灣沉積物中正構烷烴屬于陸源、海源有機質和石油烴混合來源.

圖4 正構烷烴的特征比值關系分析Fig.4 Parameters′ relationship of n-alkanes

2.2 表層沉積物中多環(huán)芳烴的來源解析

圖5 沉積物中不同環(huán)數(shù)PAHs的占比Fig.5 The composition patterns of PAHs by rings size in the sediments

海洋沉積物中PAHs的來源與正構烷烴有所不同,大致可以分為3種來源,即原油、高溫燃燒源和生物質成因. 通常認為,低分子量的PAHs(2~3環(huán))主要來源于石油污染,而4環(huán)及以上環(huán)數(shù)的PAHs則來源于化石燃料高溫燃燒的產物,并容易長期沉積[27]. 該研究中,龍口灣不同站位16種PAHs的總含量變化較大,范圍為460.03~2 448.29 ng/g,平均值為 1 328.60 ng/g,最大值和最小值分別出現(xiàn)在LK02站位和LK05站位. 由圖5可知,龍口灣各站位沉積物中2~3環(huán)PAHs的占比均超過了50%,初步判斷龍口灣中存在石油污染. 其中,LK05站位2~3環(huán)PAHs的占比最高,達到77.12%,說明石油污染較為嚴重,這與2.1節(jié)中nC16指數(shù)等正構烷烴參數(shù)反映的結果一致. 目前PAHs分子比值法已成為識別和評估污染排放源使用最廣泛的方法,該研究選取以下5個特征參數(shù)對沉積物中PAHs的來源進行識別.

輕重PAHs比值(∑LMW/∑HMW,其中,LMW包括2~3環(huán)PAHs,HMW包括4~6環(huán)PAHs)小于1時,通常說明PAHs受燃燒源的影響,而大于1則表示PAHs受石油污染或成土過程影響[27]. 如表3所示,龍口灣沉積物中∑LMW/∑HMW均大于1,甚至可以達到3.37,說明PAHs受到了石油污染的影響. 所有采樣站位中,僅LZ01站位的∑LMW/∑HMW小于1,可能是因為該站點離岸距離較近,受燃燒源污染影響較重,主要包括工業(yè)煙塵、廢氣和機動車尾氣中的PAHs,其進入大氣后通過干、濕沉降進入海洋,最終沉積到海底沉積物中.

表3 PAHs的特征參數(shù)

圖6 沉積物PAHs同分異構體的比值分析Fig.6 Cross plot of diagnostic for isomers of PAHs in sediments

綜上,該研究同時參考了w(BaA)/w(BaA+Chr)和w(InP)/w(InP+BghiP),對PAHs來源進行了全面分析. 對于w(BaA)/w(BaA+Chr),小于0.20時意味著PAHs具有石油來源,大于0.35時意味著來源于生物質和煤的燃燒,介于0.20~0.35之間則意味著石油燃燒來源. 對于w(InP)/w(InP+BghiP),小于0.20時表示PAHs石油來源,在0.20~0.50之間時表示石油燃燒源,大于0.50則表示生物質和煤燃燒的貢獻更大[28]. 如圖6所示,龍口灣所有站位的w(BaA)/w(BaA+Chr)均小于0.20,w(InP)/w(InP+BghiP)在0.49~0.53區(qū)間內變化不大,這也說明了在海洋開發(fā)活動影響下,龍口灣沉積物中PAHs屬于石油和燃燒源的混合來源. 萊州灣和渤海灣站位的w(InP)/w(InP+BghiP)在0.50~0.52范圍內,具有與龍口灣相似的PAHs來源.

2.3 沉積物的生態(tài)風險評價

PAHs對生物具有毒性、生物富集性和致癌、致畸等遺傳性的危害. 目前對于海洋沉積物中石油烴污染物的生物危害研究主要集中在PAHs等持久性有機物方面[28,38]. 在荷蘭Maliszewska[29]建立的分類標準下,龍口灣LK01、LK02和LK04站位沉積物中的PAHs總量達到重度污染水平(>1 000 ng/g),LK03、LK06和LK07站位為中度污染水平(600~1 000 ng/g);對照組中LZ01、LZ13和BH08站位也達到重度污染,其中BH08站位的PAHs總量最大,為 4 971.17 ng/g. 南黃海和東海沉積物中PAHs含量平均值分別為825和771 ng/g[28],黃河口沉積物中PAHs含量平均值僅為122.92 ng/g[24],說明整個環(huán)渤海灣范圍內,海上油田開采和航運向海洋注入了PAHs,海洋沉積物中PAHs的污染較嚴重.

雖然環(huán)境介質中PAHs多以混合物形式存在,但不同芳烴單體產生的生物危害有所不同. 低分子量(2~3環(huán))PAHs易揮發(fā)、溶解,對生物易產生急性毒性;而高分子量(4~6環(huán))PAHs則表現(xiàn)為致畸、致癌等遺傳性毒害. 為了評估PAHs單體對環(huán)境中生物的潛在危害,將16種PAHs含量與加拿大土壤質量指南(SQGs)進行比較,這是評估土壤/沉積物污染水平的重要工具[30]. 將16種PAHs的ERL、ERM與龍口灣中其各單體含量進行對比(見表4)發(fā)現(xiàn),對于低分子量的PAHs,龍口灣各站位中Nap含量均未超過ERL,表示龍口灣海域內其潛在生態(tài)危害極小;其余5種 PAHs(Acy、Ace、Flu、Phe和Ant)的含量均低于ERM值,表明某些站位偶爾會產生生態(tài)危害. 對于高分子量的PAHs,龍口灣各站位中PAHs單體含量均低于ERL,說明龍口灣內Fla、Pyr等10種4環(huán)以上的PAHs極少產生負面生態(tài)效應.

表4 沉積物16種PAHs單體評價結果

王連生等[31]研究指出,BaA、Chr、BbF、BkF、BaP、DbahA、BghiP和InP這8種PAHs具有致癌性,可以統(tǒng)稱為致癌性PAHs(Car-PAHs)[16],其各自致癌等級見表1. 龍口灣沉積物中Car-PAHs含量的最高值出現(xiàn)在LK02站位,為595.48 ng/g,各站位∑Car-PAHs范圍為9.35%~28.18%. 在Car-PAHs中BaP的致癌性最高,所以BaP毒性當量(TEQBaP)[24]也可用于評估由PAHs污染引起的總生態(tài)風險.

圖7 龍口灣沉積物的BaP毒性當量Fig.7 BaP toxicity equivalent of sediments in Longkou Bay

龍口灣沉積物TEQBaP的分析結果(見圖7)顯示,其范圍為11.57~138.61 ng/g,平均值為70.98 ng/g,加拿大土壤質量指南規(guī)定土壤中的Bap的安全水平為700 ng/g[39],龍口灣站位均處于安全水平. 對照組中僅BH08站位的TEQBaP值較高,達到2 219.13 ng/g,其他3個站位與龍口灣的TEQBaP數(shù)值相近,很可能是因為BH08站位靠近海上油田,開采過程中受到溢油污染的影響. 這說明在當前的經濟開發(fā)活動下,龍口灣沉積物中PAHs具有一定的潛在毒性,目前尚處于安全水平范圍內.

3 結論

a) 龍口灣沉積物中正構烷烴屬于陸源、海源有機質和石油烴混合來源. 龍口灣表層沉積物中短鏈正構烷烴的占比在49%以上,且特征參數(shù)比值中,CPI25-35、TAR和Pmar-aq均指示整體海域正構烷烴的海源性輸入較多,且浮游動植物貢獻較大;nC16指數(shù)、LMWHMW、CPI15-21、ACL25-33和NAR分析結果表明,海洋開發(fā)活動造成了石油類污染物的輸入.

b) 龍口灣沉積物中2環(huán)、3環(huán)PAHs的占比均超過了50%;PAHs總含量范圍為460.03~2 448.29 ngg,平均值為1 328.60 ngg,86%站位的PAHs達到中度、重度污染. PAHs的∑LMW∑HMW和同分異構體比值分析表明,在海洋開發(fā)活動影響下,龍口灣沉積物中PAHs屬于石油和燃燒源的混合來源.

c) 以PAHs單體含量為基礎,與加拿大土壤質量指南比較發(fā)現(xiàn),低分子量PAHs(Acy、Ace、Flu、Phe和Ant)偶爾會產生生態(tài)危害,高分子量PAHs極少產生負面生態(tài)效應. 通過∑Car-PAHs和TEQBaP兩種方法進行沉積物生態(tài)風險評價,表明在當前的經濟開發(fā)活動下,龍口灣沉積物中PAHs具有一定的潛在毒性,但尚處于安全水平范圍內.

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