汇报人：刘宏艳汇报人：刘宏艳

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1 我国表层沉积物中多环芳烃的污染及分布特征

2 生物炭与多环芳烃

2 实验成果及计划

1 我国表层沉积物中多环芳烃的污染及分布特征

慢性毒性 持久性 生物富集效应 “三致”作用厌氧环境加剧风险

人为源自然源

疏水性化学稳定性

1.1 研究区域与数据来源

文献发表： 2000-2012年采样时间： 1996-2011年

均值： 1038 ng/g25~75%数据： 226~1028 ng/g较土壤（ 420~956 ng/g）波动大

1400540.4

548.8353.8

图 1 我国不同水域沉积物中 ΣPAHs 含量

1.2 数据统计结果

781.7493.6

含量较低

图 2 我国沉积物中 PAHs 的组成图谱

12.36 % 15.65 % 11.48 %

HMW 与 LMW所占比例相近，与土壤组成特征相似

图 3 我国 (a) 不同地区和 (b) 不同年份表层沉积物中 ΣPAHs 含量

1.3 结果讨论1.3.1 我国表层沉积物中 PAHs 的污染状况

1038 中度偏高水平

近岸高，外海域浓度逐渐降低；潮间带含量波动大

与污水排放相关，支流浓度高于干流，特别是入湖及河口处含量较高

枯水期 PAHs含量高于丰水期

1.3.2 我国表层沉积物中 PAHs 的时空分布特征

除中南地区外，我国 ΣPAHs 含量差异不大。

16 年间， ΣPAHs 含量总体没有显著性差异

珠江口： 287ng/g(2010) 、 321ng/g (2002)黄河口： 277ng/g(2005) 、 203ng/g(2006) 、 205ng/g(2007)

设备和技术的改进、能量的转换、污染监管力度的加大

北方地区——大量燃煤——大气颗粒物沉降华东地区——尾气排放、工业污水排放中南地区——经济发展相对滞后、报道集中在污染 偏低的沿海地区

1.3.3 我国表层沉积物中 PAHs 的组成及来源

低、中温燃烧（如枯草、木材的燃烧等）—— LMW PAHs

高温燃烧（如车辆尾气、工厂燃煤等）—— HMW PAHs

海湾

河流、湖泊

柱状沉积物的分层研究 深层中缓慢增加，表层中急剧增加

5~6环在深层中较少，在上层中明显增多

低温燃烧到高温燃烧的变化农业经济到工业经济的转变

PAHs的浓度与 GDP、机动车数量和发

电量人口、公路和能源消耗呈正相关工业化城市化

表 1 我国表层沉积物中 PAHs 的生态风险评价（ ng /g ）

1.3.4 我国表层沉积物中 PAHs 的生态风险

ERL（风险评价低值，生态有害毒副作用小于 10% ） ERM（风险评价中值，生态有害毒副作用大于 50％）

我国∑ PAHs 的含量均值 1038 ng/g ，中度污染水平，低环与高环相当，河流、湖泊含量显著高于海湾。

除中南地区外，全国 PAHs 水平整体相当，且近16 年中∑ PAHs 含量基本稳定。

沉积物中 PAHs 的分布受到污染来源、当地经济发展状况、沉积物中有机碳含量、水力和气候等环境因素的影响。

目前我国沉积物中 PAHs 生态风险偏低，但局部地区污染严重，会对当地产生一定生态影响。建议我国在加大清洁能源使用、改进燃烧设备和技术，加强原位生物修复。

1.4 结论

2 生物炭与多环芳烃

生物炭——

在缺氧条件下，生物质热裂解产生的一种产物，属黑碳一

种 高度芳香性微孔结构表面积巨大颗粒表面带有大量官能团廉价

生物炭的元素 ( C 、 H 、 N 、 O) 质量组成及比表面积

2.1 生物炭制备温度与有机物吸附

分配作用

表面吸附作用

联合作用

空隙吸附作用

生物炭对有机物的吸附机理

玻璃态

橡胶态

温度升高

硬炭

软炭

300℃后， Kow 急剧下降，极性降低，有机物与其匹配性和有效性越高

2.2 生物炭制备温度与 PAHs生成

T≤500℃时，通过单分子成环、脱氢作用、脱烷作用、木质及纤维质中生物高聚物或脂类（树脂和类固醇）的芳香化作用。 去除本体化合物（ H2O 、 CO2 、 CH4 、 H2S等），留下芳香结构。

T≤500℃时，通过单分子成环、脱氢作用、脱烷作用、木质及纤维质中生物高聚物或脂类（树脂和类固醇）的芳香化作用。 去除本体化合物（ H2O 、 CO2 、 CH4 、 H2S等），留下芳香结构。

T≥500℃时，有机化合物裂解成效的不稳定的原子团，这些原子团会合更加稳定的低分子 PAH（萘）， T 和 t延长，小分子 PAH会通过加和过程变为大分子 PAH（苯并比）。当温度高于 650℃后，这个过程会更加明显。

400 和 500℃处理温度的生物炭中的溶剂可提取 PAHs 明显高于更高或更低温度

3 实验成果与计划

对照

黑藻菹草

狐尾藻苦草

对照 2 根 5 根 8 根 11 根18天 3.75*104 8.53*104 6.33*104 1.47*105 2.87*105

36天 4.43*104 1.70*105 2.17*105 1.33*105 1.25*105

54天 1.40*105 1.36*105 1.87*105 1.30*105 1.70*105

密度实验

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