第一章痕量有机污染物的主要类型、 分布特征及污染源分析 第一节不同环境中典型痕量有机污染物的类型及分布特征 二、环境中有机污染物的分布状况 (一)石油烃类有机污染物 1.土壤、沉积物及水体中石油烃类污染物 石油进入水体后浮于水面,大部分在水面扩散、漂流,一部分挥发到大气中, 石油烃也可通过直接渗漏进入土壤或沉积物中,或者水体中的石油烃通过吸附作 用保存在沉积物或土壤中。天然未污染的水底沉积物中正烷烃含量一般很低,为 几至几十μg/g。受到石油烃等污染的底泥(沉积物)中正构烷烃含量明显升高。 据王新明等(1997),在广州珠江西航道及流溪河,从下游的西村(离污染源较 近,受到不同程度的污染)到上游的江村(离污染源较远,基本上无污染),抽 提物和各组分含量逐渐降低。江村底泥中与天然情况相近,西村样品中正烷烃的 含量已远远高于天然未污染水体底泥中含量,总抽提物与各组分的含量相差10 倍左右(图1-23
1 第一章 痕量有机污染物的主要类型、 分布特征及污染源分析 第一节 不同环境中典型痕量有机污染物的类型及分布特征 二、环境中有机污染物的分布状况 （一）石油烃类有机污染物 1．土壤、沉积物及水体中石油烃类污染物 石油进入水体后浮于水面，大部分在水面扩散、漂流，一部分挥发到大气中。 石油烃也可通过直接渗漏进入土壤或沉积物中，或者水体中的石油烃通过吸附作 用保存在沉积物或土壤中。天然未污染的水底沉积物中正烷烃含量一般很低，为 几至几十μ g/g。受到石油烃等污染的底泥（沉积物）中正构烷烃含量明显升高。 据王新明等（1997），在广州珠江西航道及流溪河，从下游的西村（离污染源较 近，受到不同程度的污染）到上游的江村（离污染源较远，基本上无污染），抽 提物和各组分含量逐渐降低。江村底泥中与天然情况相近，西村样品中正烷烃的 含量已远远高于天然未污染水体底泥中含量，总抽提物与各组分的含量相差 10 倍左右（图 1-23）
d 0.15 0 西村石霍岗江村 西村石门 样品中总抽提物和各组分含量 nd the ir constituent fractions in sam ple (3)抽提物总量:(b)烷烃,烯烃总量:(c)芳烃总量:(d)单质硫含量 图1-23广州珠江西航道及流溪河污染物含量分布图 2.大气中石油烃类污染物 我国城乡大气均受到不同程度的烃类有机污染物的污染。大气中碳氢化合物 主要由生物分解作用而产生的人为排入大气的碳氢化合物主要由汽车尾气中没 有充分燃烧的烃类及其石油化工工业裂解石油的废气所致,此外石油开采、储运 和加油站石油泄漏等都可能造成环境中的石油烃污染。 大气中(主要分布在气溶胶中)的正构烷烃来源不同,组成特征也不同。主 要来源于汽车尾气和化石燃料燃烧的污染物其组成特征为前峰型主峰碳较低 为nC2左右,奇偶优势不明显;清洁区大气中正构烷烃主要来源于植物蜡的污 染物,其组成特征为后峰型,主峰碳数较大,为nC27、nC29左右,具有明显的 奇偶优势;既有植物蜡的输λ,又有汽车尾气和化石燃料燃烧的输入,其组成特 征为双峰型,工业区、商业区港口区正构烷烃分布属于双峰型。(天津大气資料) 2
2 图 1-23 广州珠江西航道及流溪河污染物含量分布图 2．大气中石油烃类污染物 我国城乡大气均受到不同程度的烃类有机污染物的污染。大气中碳氢化合物 主要由生物分解作用而产生的，人为排入大气的碳氢化合物主要由汽车尾气中没 有充分燃烧的烃类及其石油化工工业裂解石油的废气所致，此外石油开采、储运 和加油站石油泄漏等都可能造成环境中的石油烃污染。 大气中（主要分布在气溶胶中）的正构烷烃来源不同，组成特征也不同。主 要来源于汽车尾气和化石燃料燃烧的污染物，其组成特征为前峰型，主峰碳较低， 为 nC22 左右，奇偶优势不明显；清洁区大气中正构烷烃主要来源于植物蜡的污 染物，其组成特征为后峰型，主峰碳数较大，为ｎC27、nC29 左右，具有明显的 奇偶优势；既有植物蜡的输入，又有汽车尾气和化石燃料燃烧的输入，其组成特 征为双峰型，工业区、商业区港口区正构烷烃分布属于双峰型。（天津大气资料）
(二)多环芳烃(PAH)污染物 1.水体沉积物中多环芳烃的分布特征 Meinschein(1959)首次报道了在墨西哥湾海相沉积物中含少量多环芳烃 Tissot和 Oudin(1973)在法国维斯湾的未受污染的沉积物中检测出了荧蒽、屈、 三亚苯、芘、苯并荧蒽和痕量的苯并芘。在近代沉积物中埋藏较深、时代较老的 层位中,多环芳烃的含量一般是很低的。接近地表的多环芳烃的含量的急剧增加 标志着人类活动因素的强烈影响。 在原油中已经检测出的化合物主要包括苯(1环)萘(2环)菲和蒽(3 环)芘、苯并蒽和屈(4环)芴(3环)荧蒽(3环)苯并荧蒽(5环)等。 这些化合物往往不是母体化合物,而是带有1~3个碳原子的烷基衍生物。在煤 的抽提物中存在单环到六环的多种类型的芳香核( Johns,1986)1933年Cook 等从煤焦油中分离出了多种多环芳烃。据黄第藩等(1995),我国煤层及煤成原 油中分布有萘、联苯、菲、芴、二苯并呋喃、二苯并噻吩、荧蒽、比、屈、苯并 芴、苯并蔥、苯并荧蒽、苯并芘、北和惹烯等芳烃化合物,在原油中检测岀含量 相当高的萘、二苯并呋喃和联苯类化合物,在煤样中还检测岀含量很高的惹烯。 目前我国许多河流的沉积物均受到不同程度的多环芳烃的污染,据麦碧娴 (20),珠江三角洲地区河流表层沉积物样品中共检出102种PAHs,包括有 分子量为128~302的母体多环芳烃、二苯并噻吩、苯并(萘并)噻吩、二苯并呋 喃、苯并萘并呋喃、C1~C3烷基萘,C1~C3烷基菲(蒽、C1~C2烷基荧蒽(芘)、 C烷基屈和C烷基二苯并噻吩等。16中优先控制PAHs也多被检测出,但不 同功能区含量及分布特征不同(表1-6)珠江口表层沉积物中有机污染物中也 检出16种优选控制的多环芳烃(表1-7),不同区段污染程度不同,污染物的含 量及分布特征不同
3 （二）多环芳烃(PAH)污染物 1．水体沉积物中多环芳烃的分布特征 Meinschein(1959)首次报道了在墨西哥湾海相沉积物中含少量多环芳烃， Tissot 和 Oudin(1973)在法国维斯湾的未受污染的沉积物中检测出了荧蒽、屈、 三亚苯、苝、苯并荧蒽和痕量的苯并芘。在近代沉积物中埋藏较深、时代较老的 层位中，多环芳烃的含量一般是很低的。接近地表的多环芳烃的含量的急剧增加 标志着人类活动因素的强烈影响。 在原油中已经检测出的化合物主要包括苯（1 环）、萘（2 环）、菲和蒽（3 环）、芘、苯并蒽和屈（4 环）、芴（3 环）、荧蒽（3 环）、苯并荧蒽（5 环）等。 这些化合物往往不是母体化合物，而是带有 1～3 个碳原子的烷基衍生物。在煤 的抽提物中存在单环到六环的多种类型的芳香核（Johns,1986）。1933 年 Cook 等从煤焦油中分离出了多种多环芳烃。据黄第藩等（1995），我国煤层及煤成原 油中分布有萘、联苯、菲、芴、二苯并呋喃、二苯并噻吩、荧蒽、比、屈、苯并 芴、苯并蒽、苯并荧蒽、苯并芘、苝和惹烯等芳烃化合物，在原油中检测出含量 相当高的萘、二苯并呋喃和联苯类化合物，在煤样中还检测出含量很高的惹烯。 目前我国许多河流的沉积物均受到不同程度的多环芳烃的污染，据麦碧娴 （2000），珠江三角洲地区河流表层沉积物样品中共检出 102 种 PAHs，包括有 分子量为 128～302 的母体多环芳烃、二苯并噻吩、苯并(萘并)噻吩、二苯并呋 喃、苯并萘并呋喃、Ｃ1～Ｃ3烷基萘，Ｃ1～Ｃ3烷基菲(蒽)、Ｃ1～Ｃ2烷基荧蒽(芘)、 Ｃ1烷基屈和Ｃ1烷基二苯并噻吩等。16 中优先控制 PAHs 也多被检测出，但不 同功能区含量及分布特征不同（表 1-6）。珠江口表层沉积物中有机污染物中也 检出 16 种优选控制的多环芳烃（表 1-7），不同区段污染程度不同，污染物的含 量及分布特征不同
据许士奋等(20),长江沉积物中将测出17种多环芳烃,其中以菲、荧 蒽和花为主,这3种化合物的含量均大于150ng/g;以屈、苯并屈和苯并荧蒽 为次,含量为90~10ong/g;其余多环芳烃含量均小于90ng/g,多环芳烃环 数以五环>四环>三环>六环,其中五环芳烃含量为683.51,约占多环芳烃总 量的50%,五环芳烃以北含量最高,占五环芳烃的34%,其它五环芳烃有中苯 并[a]比、二苯并ah蒽、苯并[b荧蒽(表1-8 长江不同采样点沉积物中多环芳烃类化合物的分布特征极为相似但由于采 样点水文、地质、大气等条件的差异,导致沉积物中多环芳烃的含量在空间上仍 有很大差别,如在长江南京段沉积物中多环芳烃总量变化范围为213.8~ 550.32ng/g(干重)。位于南京市下游的三江口,由于上游大量的农业用水、工 业废水及生活废水均汇集于此,是污染最为严重的地段,沉积物中多环芳烃含量 占多环芳烃总量的40%,远远高于这些化合物在其他沉积物中的含量。栖霞位 于南京市郊,周围分布着大量的石油化工、机械、电子和钢铁等企业,工业废水 和生活污水几乎未经处理就排人江中,水体的污染也较为严重,此段沉积物中多 环芳烃的总含量为452.52ng/g,污染程度仅次于三江口。谏壁断面位于镇江 郊 表1-6珠江三角洲地区河流表层沉积物中多环芳烃(ug/kg干重) 珠江广州河目 采样位置芳村石基员村|莲花山莲花山东莞|中山江门|江门江门 码头|鱼轮厂 沙田神湾百顷|北街南安 样品编号zB01z8022B03zB04|2B805zB06z814z815|z816z817 多环芳烃总量 7306321868278941460.27489256831167425184 213290483670 0 16种忧控 2432.3 40801570.315885 15607 108105143360 5974085410 70890 PAHg总量 0 0 萘6089108402134960425680378416465936618247426
4 据许士奋等（2000），长江沉积物中将测出 17 种多环芳烃，其中以菲、荧 蒽和苝为主，这 3 种化合物的含量均大于 150ng／g；以屈、苯并屈和苯并荧蒽 为次，含量为 90～100ng/g；其余多环芳烃含量均小于 90ng／g，多环芳烃环 数以五环＞四环＞三环＞六环，其中五环芳烃含量为 683.51，约占多环芳烃总 量的 50%，五环芳烃以北含量最高，占五环芳烃的 34%，其它五环芳烃有中苯 并[a]比、二苯并[a,h]蒽、苯并[b]荧蒽（表 1-8）。 长江不同采样点沉积物中多环芳烃类化合物的分布特征极为相似，但由于采 样点水文、地质、大气等条件的差异，导致沉积物中多环芳烃的含量在空间上仍 有很大差别，如在长江南京段沉积物中多环芳烃总量变化范围为 213.8～ 550.32ng/g（干重）。位于南京市下游的三江口，由于上游大量的农业用水、工 业废水及生活废水均汇集于此，是污染最为严重的地段，沉积物中多环芳烃含量 占多环芳烃总量的 40％，远远高于这些化合物在其他沉积物中的含量。栖霞位 于南京市郊，周围分布着大量的石油化工、机械、电子和钢铁等企业，工业废水 和生活污水几乎末经处理就排人江中，水体的污染也较为严重，此段沉积物中多 环芳烃的总含量为 452.52ng/g，污染程度仅次于三江口。 谏壁断面位于镇江 郊 表 1-6 珠江三角洲地区河流表层沉积物中多环芳烃（ug/kg,干重） 采样位置 珠江广州河段 狮子洋 西 江 芳村 石基 员村 莲花山 莲花山 东莞 中山 江门 江门 江门 码头 鱼轮厂 沙田 神湾 百顷 北街 南安 样品编号 ZBO1 ZBO2 ZBO3 ZBO4 ZBO5 ZBO6 ZB14 ZB15 ZB16 ZB17 多环芳烃总量 21329.0 4836.70 7306.3 0 2186.8 0 2789.4 0 1460. 20 2748.9 0 2568.3 0 1167.4 0 2518.4 0 16种忧控 PAHg总量 10810.5 1433.60 2432.3 0 597.40 854.10 408.0 0 1570.3 0 1588.5 0 708.90 1560.7 0 萘 608.89 108.40 213.49 60.42 56.80 37.84 164.65 93.66 18.24 74.26
苊92351129289916781893md26321840nd|749 237472258579816781893nd4.39ndnd749 芴474936775260935035757426492632459936494493 1460612032535757871510493152989613958429899866 442.89338838.66116211045.302.83299nd|318 荧蒽 13192613008181053927479421196107695412.776111 10765220596197034834620423847634283310221273 苯并(a)蒽65435921495827193102115891527773766764 807391680219703271973.323946107669728.106111 苯并(b)荧菌82850119242609361241049345.3134533|38635127.71|34555 苯并(k)荧蒽 328026 585921400408362312725452575164201280 苯并(a)芘7071275881010408360751348618183116145963455 茚并(1,2 5857543.36252528.583866348614540919954.7314549 3-cd ) 二苯并(a,b 374675962168381733133499088735918.2472.75 苯并(gh)北55409nd11.54326649.7034.861817518405473nd 2-3环PAH93068311939374069333005204216171941512 含量(%) 46环6932688160635931664769957958838388068488 含量(% ·nd末检出;··多环芳烃总量包括母体多环芳烃和含硫、含氧杂环芳烃等共102种芳烃化合物的总量。 区,长江水体经过混合稀释和自净作用,污染状况已有所减轻,此段沉积物中多 环芳烃的总含量为213.53ng/g,仅为牺霞地区污染水平的1/2。上新河断面是 受多环芳烃污染最轻微的地段,因为在此采样点附近分布着大量的农田,工业化 及城镇化程度远赶不上其他3个地区,因而受人为的污染相对较轻、在该地区多 环芳烃主要以大气沉降、地表径流和土壤琳溶等方式进入地表水体,但是在长江 流域,由于船舶漏油及檄料不完全燃烧引起的多环芳烃污染也是不容忽视的
5 苊 92.35 11.29 28.99 16.78 18.93 nd 26.32 18.40 nd 7.49 苊烯 237.47 22.58 57.98 16.78 18.93 nd 4.39 nd nd 7.49 芴 474.93 67.75 260.93 50.35 75.74 26.49 26.32 45.99 36.49 44.93 菲 1460.61 203.25 357.57 87.15 104.93 52.98 96.13 95.84 29.89 98.66 蒽 442.89 33.88 38.66 11.62 11.04 5.30 2.83 2.99 nd 3.18 荧蒽 1319.26 130.08 181.05 39.27 47.94 21.19 61.07 69.54 12.77 61.11 芘 1076.52 205.96 197.03 48.34 62.04 23.84 76.34 28.33 10.22 12.73 苯并（a）蒽 654.35 92.14 95.85 27.19 31.02 15.89 15.27 7.73 7.66 7.64 屈 807.39 168.02 197.03 27.19 73.32 39.74 61.07 66.97 28.10 61.11 苯并（b）荧蒽 828.50 119.24 260.93 61.24 104.93 45.31 345.33 386.35 127.71 345.55 苯并（k）荧蒽 585.75 92.14 328026 .00 40.83 66.27 31.27 254.45 257.57 164.20 272.80 苯并（a）芘 707.12 75.88 101.00 40.83 60.75 34.86 18.18 331.16 145.96 345.55 茚并（1，2， 3-cd）芘 585.75 43.36 25.25 28.58 38.66 34.86 145.40 91.99 54.73 145.49 二苯并（a，b） 蒽 374.67 59.62 16.83 8.17 33.13 3.49 90.88 73.59 18.24 72.75 苯并（ghi）北 554.09 nd 71.54 32.66 49.70 34.86 181.75 18.40 54.73 nd 2-3环PAHg 含量（%） 30.68 31.19 39.37 40.69 33.53 30.05 20.42 16.17 11.94 15.12 4-6环PAHg 含量（%） 69.32 68.81 60.63 59.31 66.47 69.95 79.58 83.83 88.06 84.88 ● nd未检出；● ● 多环芳烃总量包括母体多环芳烃和含硫、含氧杂环芳烃等共102种芳烃化合物的总量。 区，长江水体经过混合稀释和自净作用，污染状况已有所减轻，此段沉积物中多 环芳烃的总含量为 213.53ng/g，仅为牺霞地区污染水平的 1/2。上新河断面是 受多环芳烃污染最轻微的地段，因为在此采样点附近分布着大量的农田，工业化 及城镇化程度远赶不上其他 3 个地区，因而受人为的污染相对较轻、在该地区多 环芳烃主要以大气沉降、地表径流和土壤琳溶等方式进入地表水体，但是在长江 流域，由于船舶漏油及檄料不完全燃烧引起的多环芳烃污染也是不容忽视的