大石围天坑群地下河沉积物中PAHs的污染特征

为探索喀斯特地下河沉积物中多环芳烃(PAHs)的污染特征、来源,研究选择典型的广西乐业大石围天坑群地下河进行,沿途采集7个断面的沉积物样品,利用气相色谱-质谱(GC-MS)对16种优控PAHs进行定量分析.结果表明,大石围天坑群地下河上层沉积物中总PAHs浓度为37.75～1 662.72 ng/g,下层沉积物为43.46～1 220.79 ng/g,大部分采样点上、下层浓度没有明显的变化.研究显示,沉积物中PAHs浓度进口高于出口,进口以4～6环的为主,出口以2～3环的为主;由于正辛醇-水分配系数(lgKOW)的差异,在地下河中4～6环PAHs显示近距离迁移,而2～3环PAHs显示远距离迁移;由于沉降和吸附作用,地下河环境对污水中的PAHs具有较强的净化作用;通过PAHs成份谱比较,发现沿途大石围天坑群的"冷陷阱效应"富集作用及土壤侵蚀作用使大石围河段沉积物中的PAHs增加了106%;比值法来源分析,表征县城区域沉积物中PAHs的来源为石油类和燃烧源的混合源,乡村区域以草、木燃和煤燃烧源为主;生态风险评价显示地下河沉积物中PAHs的污染处于较低的生态风险水平。

广西百朗地下河水和沉积物中有机氯农药的分布特征

为了解典型岩溶地区广西乐业百朗地下河表层水和沉积物中有机氯农药的分布特征,采集地下河不同断面的水和沉积物样品,利用气相色谱仪测定了19种有机氯农药。结果表明：（1）百朗地下河表层水中19种有机氯农药总量（∑OCPs）浓度为1.95－71.45ng/L,HCHs和DDTs浓度分别为未检出至58.40ng/L和未检出至0.44ng/L;（2）沉积物中∑OCPs浓度为0.75－14.85ng/g,HCHs和DDTs浓度分别为0.11~3.52ng/g和0.03~2.90ng/g;（3）地下河表层水和沉积物中有机氯农药的分布与吸附作用、环境温度以及和地下河连通的天坑的底部的土壤侵蚀有关,即因温差作用,大气沉降的有机氯农药易富集在天坑底部（＂冷陷阱效应＂）,并在土壤侵蚀作用下向水体移动,使地下河沉积物中有机氯农药浓度升高;（4）百朗地下河出口沉积物吸附系数最低,但水中有机氯农药浓度较高且种类最多,推测可能是地下河沉积物中因有机氯农药被释放而引起二次污染;（5）表层沉积物中大多数断面的异狄氏剂浓度及乐业县城附近断面的DDTs和DDD浓度在风险评估低值与风险评估中值之间,表明百朗地下河处于较低的生态风险水平;（6）目前,流域部分断面尚有新的-γHCH（林丹）和DDTs农药输入。由于有机氯农药长期累积,可能对地下河生态系统造成危害,应采取防治措施。

百朗地下河沉积柱芯有机氯农药的高分辨记录

测定了广西百朗地下河大石围天坑河段沉积柱芯中有机氯农药（OCPs）的质量分数,探讨了有机氯农药的垂直分布特征,结合210Pb定年研究了百朗地下河流域有机氯农药的污染历史。研究结果表明,沉积柱中总有机氯农药含量为0.42~10.63 ng/g,平均值为2.74 ng/g。百朗河流域历史上主要使用的有机氯农药有六氯苯、六六六（HCHs）、滴滴涕（DDTs）、狄氏剂和艾氏剂5种表层沉积物分析显示近年地下河流域仍有新的γ-HCH（林丹）和DDTs输入。有机氯农药的垂直分布表征百朗地下河流域在1955-1960年间六氯苯被最先使用,1961年替换为六六六,同时使用的有狄氏剂、艾氏剂农药,而滴滴涕使用可能稍晚,与我国有机氯农药的生产使用历史基本一致。研究提出了大石围天坑河段沉积柱芯中有机氯农药污的染峰值滞后于使用高峰期,与喀斯特山区土地利用方式和土壤颗粒在地下河中的迁移有关。

广西大石围天坑群地下河水中多环芳烃的污染特征

为了确定典型喀斯特区广西大石围天坑群地下河多环芳烃的组成、来源及污染特征,沿途采集了8个断面的表层水样品,利用GC-MS仪测试了16种优控多环芳烃(PAHs).结果表明,地下河水中ΣPAHs(总量PAHs)浓度为54.7～192.0ng/L,平均值为102.3 ng/L,PAHs组成以2～3环为主,占65.1%.地下河沿程水中的PAHs浓度变化表明,上游高于下游,是因为城镇污水的排放,同时地下河对4～6环PAHs具有吸附作用;大石围天坑断面的ΣPAHs浓度显著增高93.8%,是由于地下河系统中环境介质的释放和大气传输;大石围支流汇合处的ΣPAHs浓度被稀释降低了47.3%;百朗出口断面的ΣPAHs浓度分别高于进口和大石围断面128.3%和17.8%.PAHs来源分析表明,城镇和大石围天坑区域显示以石油类及其燃烧源为主.然而,城镇的石油类源主要是人为输入,大石围天坑的则主要是天然输入;其余乡村地区显示以草木、煤燃烧源为主.与其他地区比较,大石围天坑群地下河水中PAHs污染处于较低的水平,但苯并[a]芘浓度6个断面超过国家地表水环境质量标准.

广西乐业大石围天坑群多环芳烃的干湿沉降

为研究大气多环芳烃(PAHs)的沉降对广西乐业大石围天坑群喀斯特生态环境的影响,选择典型的大石围天坑,采用大气干湿采样器分季节进行了为期1 a(2007-03～2008-03)的大气干湿沉降样品采集,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定了16种PAHs优先控制污染物.结果表明,大气干湿沉降中PAHs的干湿沉降通量为132.36～1 655.27 ng.(m2.d)-1,平均值为855.00 ng.(m2.d)-1,大石围天坑的PAHs沉降量为51.98 g.a-1;PAHs的组成以苯并[b]荧蒽、、苯并[a]芘、苯并[k]荧蒽、蒽、菲、萘7种为主,占总量PAHs的78.5%;大气PAHs沉降通量的空间分布为东垭口>南垭口>西峰>北垭口;不同季节的沉降通量为春季>夏季>秋季>冬季,春、夏季PAHs沉降通量高于秋、冬季4.6倍,春、夏季以4～6环PAHs为主,而秋、冬季以2～3环PAHs为主;研究区大气PAHs沉降通量与降雨量、风向、风速、温度气象因子及污染源的方位密切相关;大石围天坑群大气PAHs沉降通量在春季、夏季呈季节性增高可能来源于高气温、低海拔的广西工业发达地区.