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本实验以美国环保局(Environmental Protection Agency-EPA)规定的16种多环芳烃(PAHs)中的15种(除苊烯外)物质为研究对象,从检测器、提取试剂、提取方法等方面入手,对分析过程进行优化,在保证分析结果有较高精度的前提下,尽量地使分析过程简洁、高效。在检测方法的选择上,高效液相色谱法(HPLC)在PAHs的检测方面较气相色谱法(GC)有优点,所以选择以高效液相色谱法-荧光检测法(HPLC-FLD)进行检测。在样品的前处理阶段,比较了索氏提取、超声提取及直接提取的效率,最后选用超声提取法进行样品的前处理。通过对15种PAHs标准混合样品的高效液相色谱法的定性、定量分析,结果表明该方法可有效分离PAHs,有满意的检出限。
水头镇制革基地为我国最大的生皮交易市场、猪皮革集散地和加工场。2001年,水头镇正式申请到“中国皮都”的名号,其生皮产量占全国总产量的1/4,为平阳县贡献了1/3的财政收入。到2003年,全镇大小制革企业发展到1261家,从业人员3万余人。年加工猪皮革1亿多标准张,年总产值近38亿元,皮革及相关产业税收达近4亿元,产品大部分远销俄罗斯、美国、西班牙、法国等20多个国家和地区。制革业是水污染大户,每张皮还要用大量的化学物质进行褪毛、脱脂、软化、染色。大量的污水几乎未经过任何处理就直接排入鳌江,导致鳌江水在1995年之后至一直为劣Ⅴ类水质,丧失河流的基本功能。有关部门投入了大量努力进行鳌江水质常规参数(如BOD、COD、重金属)的检测,但至今仍无关于鳌江PAHs污染情况的报道。因此,本研究的目的之一就是调查美国EPA规定的15优先控制PAHs在鳌江流域的水、土壤、沉积物、植物(苦艾蒿)中的含量分布,并以此推测PAHs污染物源的可能出处,评价环境风险。
本研究检测了于2007年采集于鳌江流域的水样、土壤、沉积物、植物中的15种目标PAHs。水样中PAHs的总浓度范围是910-1520 ng/L,平均1130 ng/L。处理之前的工厂污水中PAHs浓度高达1440 ng/L,经过污水厂处理之后浓度减少到550 ng/L。鳌江及其河口沉积物中PAHs的浓度的绝对值与国内其他河流相比处于中低水平,但是当把人口数量考虑在内时,每百万人口的相对浓度则为鳌江是高的。由荧蒽/芘(Fluoranthene/ Pyrene)和低环/高环PAHs的比值推测,鳌江流域的主要污染是石油污染。土壤中PAHs的组成特点与沉积物相似,其中4-6环的PAHs占总含量的大部分。2-3环PAHs,尤其是萘(Naphthalene),是植物中PAHs组成的主要物质。土壤和植物中PAHs的浓度没有相关性,表明从空气中吸收PAHs是植物中PAHs的另一个重要来源。水、土壤、沉积物、植物中高浓度的PAHs表明鳌江流域已经受到PAHs的严重污染,这与皮革产业有很大的关系。
温瑞塘河是温州市境内十分重要的水系河道,对温州市的防洪、排涝、供水、航运、灌溉及生态环境保护(特别是温瑞平原)、经济和社会发展起着十分重要的作用。进入20世纪80年代以后,随着温州经济的迅猛发展,长年的人为破坏,加上管理相对薄弱,温瑞塘河水系成了温州最大的污染源和污染物集散地之一,水质持续恶化,因而开展塘河PAHs的研究,了解塘河的污染现状有重要的现实意义和理论意义。
研究表明温瑞塘河河系中可以检测出的目标PAHs的种类和鳌江水样相同,二苯并蒽、苯并芘和茚并芘(Dibenz[a,h]anthracene,Benzo[ghi]perylene,Indeno[123-cd]pyrene)未被检测出,水样中PAHs总含量范围1169.39-1870.83ng/L,平均1547.48 ng/L,高于鳌江流域水样中PAHs的总浓度范围910-1520 ng/L,平均1130 ng/L。水样中PAHs浓度均呈现三级河道(平均1719.63 ng/L>二级河道(平均1554.52 ng/L》一级河道(平均1388.13 ng/L)(主河道)的趋势。这一趋势同各级河道周边人口密度分布趋势相近,意味着塘河的污染可能主要来自于居民生活排放。