论文部分内容阅读
太原市因为水资源严重缺乏,采取污水灌溉已有三十多年的历史,是我国北方大型污灌区之一。污水灌溉虽然可缓解水资源的短缺,提高土壤肥力,但由于携带了种类众多的污染物,对土壤、地下水和农业都造成了巨大的影响,其中,多环芳烃就是属于灌溉用的污水中毒性较强的一类污染物。本文以太原市小店污灌区这一典型的污灌区为研究对象,通过对研究区地表土、剖面土、地表水、地下水的样品采集分析,研究了多环芳烃在该区域的分布、迁移、来源及影响因素。通过研究得出以下主要结论:
(1)土样理化分析显示:小店区土壤均为碱性土壤;地表土中TOC以小店街道办事处附近为高,往南、往东有降低趋势,除GS-5剖面外,各剖面随着深度的增加Toc表现出递减的趋势;土壤的成分百分比大致呈以下趋势:绿泥石>石英>长石>伊利石>方解石,其他矿物成分较低;粉砂粒、砂粒、粘粒在大部分样品中的含量呈递减趋势,绝大部分土壤为粉砂壤土。水样理化分析显示:小店区地下水pH符合《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006要求,TOC浓度均在100mg/L以下,地表水中TOC浓度较高。
(2)多环芳烃分布特征:小店区地表土∑PAHs浓度范围为47.94-46432.85ng/g。在31个地表土中有23个点属重污染,尤以镇区及灌渠附近的污染程度为重。除GS-5剖面外,其他剖面随着深度的加大,∑PAHs浓度呈明显的减小趋势。深井的∑PAHs浓度范围为ND-129.70ng/L。水位埋深较浅的地下水采样点的∑PAHs浓度较高,水位埋藏较深的受污染程度较轻。地表水中的∑PAHs浓度范围为20.33-3377.30ng/L,且随灌渠流向越来越大。
(3)多环芳烃分布的影响因素:TOC和大部分种类的PAHs属于极强相关。pH与PAHs呈显著的负相关。粘粒、粉砂粒与PAHs呈负相关,砂粒与PAHs呈正相关。石膏、长石和白云石与PAHs呈正相关,绿泥石、伊利石与PAHs含量呈负相关。同分子量的PAHs的相关性极高。
(4)多环芳烃源解析:小店污灌区的表层土多环芳烃的来源具有明显的分带性:北部主要是民用燃煤污染,中部主要是风带来的远处的PAHs的干湿沉降,南部表现出煤和木柴的燃烧来源与石油、木材、煤燃烧混合来源相间隔的特点。煤和木柴的燃烧是小店区地下水和地表水中PAHs的主要来源,另外有个别的水样受到了煤和木柴燃烧及石油类物质的混合污染。
(5)污水灌溉对多环芳烃迁移的影响:多环芳烃被吸附在污水中的颗粒表面,通过灌溉的形式迁移到包气带中;长期污水灌溉导致土壤老化,对多环芳烃的截留能力下降。