渤海与邻近海域表层沉积物中石油烃的分布特征与来源分析.pdf

渤海及邻近海域表层沉积物中石油烃的分布特征 及来源研究 摘 要 石油烃已成为中国近海主要的污染物之一，测定渤海及其邻近海域表层沉积 物中石油烃的含量和组成并判断其来源对于评估渤海及其邻近海域的石油污染 程度，采取相应的防治措施具有重要的指导意义和参考价值。本文通过比较索氏 提取、振荡提取和超声萃取从沉积物提取总石油烃的效率及标准偏差，选取一种 高效且稳定的提取方法，并通过正交实验优化所选方法的提取条件，提高提取效 率。将该方法应用于渤海及其邻近海域26个站位表层沉积物石油烃的提取。参照 欧洲标准化委员会 （CEN ）标准，采用GC-FID检测沉积物中的总石油烃，利用 正构烷烃的各种特征参数和比值对渤海表层沉积物中石油烃的来源进行解析。主 要得到了如下结论： （1）索氏提取法回收率高但稳定性不好，耗时长；振荡法回收率不高且重 复性差；超声法提取石油烃回收率较高，操作简便快速，重复性好，是较为理想 的方法。用正交实验优化后的超声萃取条件为：5g 沉积物用 15mL 二氯甲烷提 取4 次，每次15min。用此条件提取加油量为1mg/g 的沉积物，3 次重复实验结 果显示用正交实验优化条件后，提取效率明显提高，且重复性好。 （2 ）渤海及邻近海域表层沉积物中总有机碳（TOC ）含量为0.12%~1.13% ， 平均值0.44% 。莱州湾TOC 含量普遍较低，平均值为0.27% 。辽东湾TOC 含量 相对较高，平均值为0.48% 。莱州湾TOC 含量分布有沿河口方向离岸距离越远 TOC 含量逐渐增加的趋势，而在辽东湾TOC 含量分布沿河口方向离岸距离越远 TOC 含量逐渐减少。渤海湾TOC 含量受较复杂水动力学因素影响，分布呈现以 海湾口中心大，四周小。山东半岛东北近海和南黄海北部站位的TOC 含量普遍 较高，平均值为0.54% ，站位处于泥质区的TOC 含量显著高于非泥质区。 （3 ）渤海及邻近海域表层沉积物中总氮（TN ）含量在0.01%~0.16%之间， 2 平均值 0.06%，与TOC 存在显著的相关性(R =0.95) ，且分布特征也相似，表明 二者来源相似。表层沉积物的C/N 分布范围为4.67~12.31 ，平均值8.02，δ13C 分 布范围为-26.0‰~ -22.1‰，平均值为-23.1‰。C/N 和δ13C 值都不是典型的海源 或陆源分布特征，相对较低的C/N 和偏正的δ13C 值说明沉积物有机质为海、陆 I 混合来源但以海源为主。 （4 ）渤海及邻近海域表层沉积物总石油烃（TPH ）含量范围为 15.2~65.3μg·g-1，平均值为30.1μg·g-1 。总体上，山东半岛东北近海站位处于泥质 区的TPH 含量高于非泥质区的站位。辽东湾、渤海湾、莱州湾TPH 含量的平均 值分别为 29.55 、33.65、21.9μg·g-1，莱州湾和辽东湾TPH 含量基本呈现沿河口 方向离岸距离增加而逐渐减小的趋势，渤海湾除离岸较近的 B24 站位外其余站 位 TPH 含量非常接近。渤海及其邻近海域表层沉积物石油烃的分布不仅受渤海 复杂水动力环境影响还受沿岸人类活动影响。 （5 ）渤海及其邻近海域表层沉积物中正构烷烃碳数范围为C11~C36 ，含量分 布范围为0.9～5.1μg·g-1，平均值为2.25μg·g-1 。各站位正构烷烃的链长分布多呈现 陆、海混合来源的双峰群，正构烷烃前峰群主峰碳为C16或C21 ；后峰群主峰碳为 C29和C31 。 （6 ）L/H 、TAR、C31/C19三个比值的结果分析表明渤海及邻近海域表层沉积 物中正构烷烃的陆源贡献大于海洋源。OEP 、CPI 、Σn-Alk/C16 、U/R 、Pr/Ph 比 值及UCM都表明渤海及邻近海域表层沉积物受到了石油污染。C17/Pr和 C18/Ph 比值表明渤海及其邻近海域表层沉积物中石油烃经历了一定程度的降解。 关键词：石油烃；分布特征；来源解析；表层沉积物；渤海 II A study on the distribut