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题名	渤海三大海湾石油烃-重金属的污染特征、来源解析及生态风险
作者	邹艳梅
答辩日期	2020-05-27
文献子类	硕士
授予单位	中国科学院大学
授予地点	中国科学院烟台海岸带研究所
关键词	石油烃 重金属 复合污染 空间分布 生态风险
学位名称	工程硕士
英文摘要	环渤海湾被称为“北方黄金海岸”，同时油气资源丰富，油气勘探开发、石油运输量和运输频率逐年增大，加上环渤海地区重工业沿岸聚集，这使得渤海海域的污染不断加剧。海洋沉积物作为污染物的重要载体，可以指示海洋生态系统的污染状况。石油烃与重金属作为广泛存在的污染物经常共存，研究海洋沉积物中石油烃和重金属的空间分布及其影响因素，有助于了解人类活动对海洋环境变化的影响，可为海洋环境保护和修复提供科技支撑和理论基础。 本文通过对渤海三大海湾表层沉积物样品理化性质、石油烃以及重金属含量进行分析，研究了莱州湾、渤海湾和辽东湾中的正构烷烃、多环芳烃（PAHs）以及重金属（Pb、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd）的空间分布规律并解析其污染源，对比其污染水平和生态风险程度，分析沿岸的经济发展方式对海洋沉积环境的影响。进一步通过探究沉积物理化性质、石油烃以及重金属之间的相关性，探讨两种污染物的相互作用。研究结果表明： （1）渤海总有机碳（TOC）的含量范围为0.11-1.82%，总氮（TN）的范围为0.01-0.11%，渤海湾含量最高，莱州湾最低。C、N元素的线性相关性分析指示，莱州湾相关性最高，可能受陆源有机质输入影响较大；辽东湾内有机质来源复杂，相关性不明显。 （2）莱州湾、渤海湾、辽东湾内沉积物正构烷烃总含量的均值分别为1117.81、482.27和716.48 ng/g，所有站位均未超联合国环境规划署标准，说明正构烷烃污染水平较轻。通过对轻重烃比值（LMW/HMW）、n-C16指数、天然正构烷烃比率（NAR）、碳优势指数（CPI）等特征参数分析，结果说明三大海湾中正构烷烃属于陆源、海源有机质以及石油类污染物混合输入。通过其相关性分析发现，辽东湾受陆源植物正构烷烃输入影响较大，而渤海湾中石油类污染物的输入比重最高。此外，类异戊二烯烷烃参数Pr/Ph<0.8可以指示其还原环境。萜烷和甾烷参数同样验证了海域中存在石油烃污染物。 （3）莱州湾、渤海湾和辽东湾内沉积物PAHs总含量的均值依次为952.15、1000.91和347.89 ng/g。渤海湾和莱州湾部分海域PAHs达到中度甚至重度污染水平。各环数PAHs的比重以及同分异构体比值分析结果显示，莱州湾和渤海湾PAHs属于石油和燃烧源的混合来源，而辽东湾PAHs中生物质和煤高温燃烧来源为主导贡献。16种PAHs单体中高分子量PAHs的污染程度优于低分子量；辽东湾的污染程度优于莱州湾和渤海湾。BaP毒性当量（TEQBaP）均未超过规定浓度，说明PAHs目前处于安全水平内。 （4）三大海湾沉积物中As、Cr、Cu和Cd元素均出现超标现象，辽东湾重金属含量相对较低。除Pb、As和Cd，其余元素之间相关较高，指示了相同或相似的来源。Pb处于清洁水平，Cr、Ni、Cu的Zn的污染水平较轻，As和Cd的污染相对较为严重。同时Cd、As的潜在生态风险最大，Zn的生态风险最小，大部分海域的综合潜在生态风险达到了中等水平。 （5）辽东湾中石油烃与黏、粉粒相关性最高，可能因为石油烃受陆源输入影响最大。三大海湾内多数金属元素与TOC成正相关，莱州湾达到了显著性水平；而渤海湾中重金属与粒径的相关性最差，可能受人类活动影响较大。莱州湾和辽东湾中部分重金属与高分子量PAHs相关性较高，可能与高分子量有机物对重金属的吸附量大有关；渤海湾中石油烃与重金属的相关性不高，可能因为有机污染物和重金属的主要来源方式不同。 前人对渤海沉积物中污染物多进行分类研究，对于多种污染物的复合污染研究较少。基于此，本研究同时对莱州湾、渤海湾和辽东湾三个区域进行对比性研究，分析石油烃与重金属之间的相互作用，探讨不同的经济开发活动对海洋沉积环境的影响，以期为石油烃-重金属复合污染的探究提供一定的理论基础。研究结果对于我国《渤海综合治理攻坚战行动计划》顺利实施提供一定科学数据和科技支撑。
语种	中文
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/24226]
专题	中科院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	邹艳梅. 渤海三大海湾石油烃-重金属的污染特征、来源解析及生态风险[D]. 中国科学院烟台海岸带研究所. 中国科学院大学. 2020.

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