不同类型水环境污染源解析方法探究研究

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1、不同类型水环境污染源解析方法探究研究　　摘要：综合国内外水环境污染源解析研究与应用的进展,综述了源解析方法的发展趋势及在水环境中的应用加以展望。关键词：水环境；源解析；污染中图分类号：X131.1文献标识码：A文章编号：0前言近年来，我国流域河流污染问题日益突出，河流面临着有机污染物、重金属、农药等污染物所带来的巨大压力。控制和消除河流污染源是防止污染的根本措施。流域河流污染源解析就是识别流域河流污染物及其来源的因果对应关系，以提出减少和控制流域河流污染物输入的途径和措施。1不同类型污染源解析方法凡对环境质量可以造成影响的物质和能量输入，统称污染源；输入

2、的物质和能量，称为污染物或污染因子。影响地面水环境质量的污染物按污染性质可以分为持久性污染物、非持久性污染物、水体酸碱度(pH值)和热效应四类。本文重点从以PAHs为代表的持久性有机污染物、以重金属类为代表的持久性无机污染物、以氮磷为主的非持久性污染物为主要对象，分别讨论了不同类型污染物的源解析方法。71.1持久性有机污染物持久性有机污染物是指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链(网)累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。很多持久性有机污染物不仅具有致癌、致畸、致突变性，而且还具有内分泌干扰作用。PAHs是一种重要的致癌有机物，具有低水溶性、

3、高辛醇-水分配系数、高沉积物-水分配系数和较低的蒸汽压，它可以通过大气沉降、城市污水排放以及雨水冲刷作用进入水体，对整个生态系统的健康造成威胁。水体中多环芳烃呈3种状态：吸附于颗粒物、溶解态、乳化态，吸附态占优势并最终归于沉积物。PAHs的理化性质决定了其从源到沉积物(受体)会经历一系列物理化学变化过程，主要是沉积物PAHs向水体释放、光化学反应和生物降解反应。由于PAHs与沉积物颗粒物之间较强的吸附作用，通常第一种反应被忽略。就后2种反应而言，不仅不同PAHs的反应速率不相同，而且同一种PAHs在不同迁移扩散过程中的反应速率也不相同。BaP比BeP易于

4、降解，蒽比菲易于降解；来自石油的PAHs比燃烧生成的PAHs易于降解；菲在2个受体处(BR4和BR6)的半衰期分别为0.26和0.089年，而BaP则分别是O.7和0.25年；PAHs的气态和溶解态比颗粒物吸附态易于降解。针对这种情况，研究者通常有3种做法，一是考虑到源与受体距离越近，忽略PAHs的降解；二是在成分谱中剔除易降解且挥发性大的PAHs如萘；三是在方程中纳入降解因子α。7水环境中的PAHs的源解析多集中于沉积物，应用的方法和模型主要有比值法、CMB模型以及多元统计法等。比值法多用于定性解析，化学质量平衡法(cMB)要求源的成分谱较全面，而多元

5、统计法则要求输入的数据较多。由于缺乏各污染源较完整的PAHs成分谱，且PAHs易发生化学反应，所以CMB法难以广泛推广，而多元统计不对源成分谱要求低，且不需要考虑PAHs的降解，因而具有推广价值。7近年来，国内外科研工作者对PAHs的源解析虽有一些研究，但在水环境PAHs的源解析方面所作的工作还很少，对于地表水，尤其是欧洲和北美的河流、湖泊、海湾等水体中PAHs的来源进行了较为广泛的研究。目前，国内对于PAHs源解析的研究主要集中于大气、土壤和沉积物，对流域水环境中PAHs源解析的研究较少，杨玉霞等曾选用比值法对水环境中PAHs进行定性源解析研究，清华大

6、学对金沙江溶解态PAHs作了来源初步探讨，沈琼等以北京市通州区河流为研究对象，应用比值法定性分析了通州河流队PAHs的来源种类，并且应用多元统计方法半定量地探讨了不同来源PAHs对通州河流PAHs总量的贡献。目前，有关水环境中PAHs源解析的研究，还没有建立各类污染源的完整成分谱。另外，PAHs在沉积物中的分配平衡是一个长期的过程，而以沉积物为介质进行的源解析结果，只能告诉我们历史上前一时段内对受体有主要贡献的污染源。在环境保护和管理过程中对决策有重要影响的恰恰应该是当前对受体有主要贡献的污染源。溶解态和乳化态的PAHs比吸附态PAHs更能及时反应当前污

7、染信息，但水体流动性为建立模型造成一定困难。因此实时源解析方法有待进一步研究。1.2持久性无机污染物持久性无机污染物主要来自农药、医药、仪表及各类有色金属矿山的废水，如汞、镉、铬、铅、砷等各种重金属离子毒物，它在水中比较稳定，是污染水体的剧毒物质。重金属污染物进入水体后，有相当一部分被悬浮物吸附，这部分污染物在水流作用下被输送到河口地区时，由于特殊的水动力环境和复杂的化学环境，大量悬浮物在这里絮凝沉降下来，污染物也随之转移到沉积物中。沉积物中重金属含量的高低，一方面与流域的重金属背景值有关，另一方面与工业企业排出的污染物有关。这些污染物在一定条件下重新释

8、放回水中形成二次污染。弄清这些污染物的来源及其贡献率，为河流水环境质量控制提供科