我国南北方湖泊沉积物多环芳烃污染地理格局、历史变化及溯源解析进展 |
新闻类别：科研信息 发布时间：2022-02-27 |
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多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）是一类具有致畸、致癌、致突变效应的毒害性有机污染物。环境中PAHs来源广泛，包括森林火灾和火山喷发等自然源、化石燃料燃烧和工业生产污废水排放等人为源，其中人为源是其主要来源。PAHs的疏水亲脂性和持久性使得湖泊沉积物成为流域PAHs污染输入的“汇”，沉积物PAHs污染蓄积特征是流域人类活动强度、削减治理等的集中体现。我国幅员辽阔，南北方在气候环境、能源构成和消费、工业发展程度等方面均存在较大的空间异质性，系统识别南北方湖泊沉积物PAHs污染空间地理分布、历史赋存及来源特征，是开展湖泊沉积物环境质量综合评价的基础，也是因地制宜制定湖泊流域毒害性有机污染治理和管控措施的重要依据。 在国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助下，选择美国环保总局USEPA规定的16种优控PAHs为目标污染物，通过南北方89个湖泊现场调查评估和历史基础资料收集，阐明了我国南北方湖泊沉积物PAHs污染空间地理格局和历史变化，解析了区域湖泊沉积物PAHs来源差异，评价了复合污染下沉积物环境质量，基于源解析提出了南北方湖泊PAHs污染削减管控的初步建议。相关研究成果发表在Journal of Hazardous Materials和《环境科学》，通讯作者为实验室薛滨研究员和赵中华副研究员。 首先，湖泊沉积物PAHs污染时空格局表明，南方地区能源消耗量大和工业更为发达，其湖泊PAHs污染普遍较北方湖泊严重（图1）。北方湖泊PAHs历史变化分析显示，自新中国成立初期至21世纪初，PAHs含量呈现上升趋势，其主要受控于我国经济发展和能源消费量的增加；自2010年以来，随着我国能源消费结构转变和污水处理工艺升级，PAHs污染程度有所缓解。 图1 我国南北方湖泊沉积物PAHs时空分布 其次，正向（排放因子法）和逆向（PMF受体模型）溯源（图2）解析表明，南方湖泊PAHs主要来源于交通运输部门的石油燃烧（42.0%）和工业部门的煤炭燃烧以及生产排放（25.4%）；家庭燃煤（37.6%）则是北方地区PAHs最主要的污染源，其次为农业和住宅生物质燃烧（25.6%）。此外，近百年来北方湖泊PAHs来源已由生物质燃烧源转变为石油和煤炭燃烧源。 图2 我国南北方湖泊沉积物PAHs来源解析 最后，沉积物环境质量综合指数（SeQI）评价（图3）显示，我国南方湖泊沉积物质量有38.2%处于poor-very poor水平，而北方湖泊仅15.2%处于poor状态。综合南北方沉积物PAHs溯源和综合风险评估结果，对我国南北方湖泊PAHs污染提出区域污染治理措施和建议。 图3 我国南北方湖泊沉积物环境质量综合评价 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.128545、https://doi.org/10.13227/j.hjkx.202106235
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