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松嫩平原湖滩—湖泊系统有机污染物源解析及对比研究

作　者: 郭方琴
导　师: 张成君
学　校: 兰州大学
专　业: 环境科学
关键词: 松嫩平原湖滩正构烷烃类异戊二烯烃萜类甾类
分类号: P618.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近年来,由于大庆油田开采、工业废水、生活污水直排和水产养殖等因素,造成了松嫩平原部分湖泊水体泛黑发臭和湖滩环境恶化的现象。据水质研究,造成这些湖泊污染的主要是有机污染物。而对湖滩-湖泊系统有机质污染物来源的研究,有助于环境质量现状评价,为采取有效环境污染治理措施提供依据。本文采用GC-MS联用分析技术,对松嫩平原13个湖滩15个样品中的正构烷烃、类异戊二烯烃、未知复杂混合物（UCM）、萜甾类化合物和长链烷基苯进行检测和分析,利用其参数特征探讨有机污染物的来源。并与对应湖泊的有机质特征进行对比,讨论湖泊有机质与湖滩有机质的关系,及湖滩—湖泊系统环境变化趋势。主要取得了以下认识:1.正构烷烃主峰碳数、奇偶优势以及有机质成熟度等特征表明:三永泡、无名湖（HLJA-3）和向阳湖的正构烷烃以石油类及其衍生物输入为主;无名湖（HLJA-10）以菌藻类输入为主;其余湖滩以植物输入为主。水生植物指标（Paq）特征说明八里泡、三永泡、龙虎泡、牙门大格、哈拉红泡和克钦湖植物来源中,芦苇贡献最大;其余湖滩植物来源中,沉水/漂浮水生大型植物贡献最大。2.除时雨泡外,其余湖滩均有明显的UCM鼓包。UCM鼓包特征表明,三永泡和无名湖（HLJA-10）有藻类及微生物的生物降解碎屑的输入;八里泡（HLJA-1b）有润滑油等重石油烃组份和石油残余物的输入;无名湖（HLJA-3）有原油输入;牙门大格、哈拉红泡和克钦湖具有典型石油残余物输入的特征。3.八里泡、向阳湖、哈拉红泡和克钦湖Ts/（Ts+Tm）值为0.45～0.51;伽玛蜡烷/C₃₀藿烷均值为0.26;C₃₁22S/（22S+22R）为0.52～0.55。八里泡、向阳湖、哈拉红泡、西泡和克钦湖C₂₉ββ/（aa+ββ）为0.46～0.50;aaaC₂₉甾烷20S/（20R+20S）为0.41～0.50。这些特征与大庆原油相近,表明萜甾烷主要来源于石油类及其衍生物。4.根据粪甾醇的检测结果,八里泡检测出粪酮,无名湖（HLJA-3）中存在胆甾-4,6-二烯-3-酮,均受剑生活污水影响;克钦湖含有24-乙基-胆甾-8（14）-烯-3-醇,表明受过草食动物粪便污染。5.在克钦湖中,检测出C₁₆、C₁₇、C₁₈长直链（正构）烷基苯和C₁₇、C₁₈、C₁₉、C₂₀异构的长链烷基苯丰度相当,可能分别来源于石油类及其衍生物和生活污水中的洗涤剂。总体上,本文所研究的湖滩中,龙虎泡、连环湖、无名湖（HLJA-10）和时雨泡湖滩无石油类污染的特征,其余湖滩均受到石油类及其衍生物的污染。位于大庆市区内的三永泡和无名湖（HLJA-3）石油污染最突出,与大庆市采油井分布密集水体相通有关。八里泡、三永泡、无名湖（HLJA-3）和西泡有生活污水污染的特征,这与湖泊周围居民较近分布有关;向阳湖和哈拉红泡现用于渔业养殖,有机污染物也反映了养殖污水污染的特征;无名湖（HLJA-12）和克钦湖受到生活污水和养殖污水的共同影响。此外,松嫩平原湖滩中Pr/Ph值均小于1,有植烷优势,且三永泡、连环湖和无名湖（HLJA-10）的中低碳数组分呈偶碳优势,表明湖滩处于超盐还原环境,与松嫩平原盐渍化严重的现象一致。湖滩与湖泊有机质的特征既有相似性,又存在差异。陆源高等植物对湖滩正构烷烃贡献更大;湖泊沉积物与湖滩均有植烷优势,但湖滩植烷优势更显著,显示出湖滩盐度高于湖泊沉积物盐度的特点。湖滩—湖泊系统逐渐向盐湖演化的趋势,将有可能成为松嫩平原湖泊面临的主要环境问题。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
第一章绪论  10-17
  1.1 有机污染物沿革  10-11
  1.2 有机污染物研究现状  11-14
    1.2.1 芳烃类污染物研究现状  11-12
    1.2.2 饱和烃污染物研究现状  12-14
  1.3 石油污染  14-16
    1.3.1 石油污染对环境的危害  14-15
    1.3.2 饱和烃在石油污染源解析中的应用  15
    1.3.3 松嫩平原石油污染概况  15-16
  1.4 论文选题依据及研究意义  16-17
第二章区域概况与采样  17-27
  2.1 研究区域概况  17-21
    2.1.1 松嫩平原概况  17-18
    2.1.2 松嫩平原湖泊群  18
    2.1.3 松嫩平原环境研究现状  18-21
  2.2 研究区湖滩-湖泊系统概况  21-24
  2.3 样品采集  24-25
  2.4 实验部分  25-27
    2.4.1 索氏抽提与柱色潜分离  25-26
    2.4.2 GC—MS分析  26-27
第三章松嫩平原湖滩中饱和烃的分布与源解析  27-54
  3.1 湖滩中正构烷烃分布特征及源解析  27-36
    3.1.1 正构烷烃源解析意义  27-29
    3.1.2 湖滩正构烷烃分布特征  29-35
    3.1.3 湖滩正构烷烃源解析  35-36
  3.2 湖滩地中类异戊二烯烃分布特征及环境状态  36-38
    3.2.1 姥鲛烷、植烷环境指示意义  36-37
    3.2.2 松嫩平原湖滩姥鲛烷、植烷的分布特征  37-38
    3.2.3 松嫩平原湖滩姥鲛烷、植烷指示的环境状态  38
  3.3 湖滩地中未知复杂混合物(UCM)分布特征及源解析  38-41
    3.3.1 未知复杂混合物(UCM)源解析意义  38-39
    3.3.2 松嫩平原湖滩中未知复杂混合物(UCM)分布特征  39
    3.3.3 松嫩平原湖滩中未知复杂混合物(UCM)源解析  39-41
  3.4 湖滩中萜类、甾类化合物分布特征及源解析  41-50
    3.4.1 萜类、甾类化合物源解析意义  41-42
    3.4.2 湖滩中萜烷和甾烷分布特征及源解析  42-49
    3.4.3 湖滩中粪甾醇分布特征及源解析  49-50
  3.5 湖滩中长链烷基苯分布特征及源解析  50-52
    3.5.1 长链烷基苯源解析意义  50
    3.5.2 长链烷基苯分布特征及源解析  50-52
  3.6 松嫩平原湖滩中污染源解析小结  52-54
第四章松嫩平原湖泊与湖滩对比  54-57
  4.1 湖滩-湖泊系统物质交换特征  54
  4.2 湖滩与湖泊中烃类物质对比  54-56
  4.3 湖滩-湖泊系统环境变化趋势  56-57
第五章结论与展望  57-60
  5.1 结论  57-59
  5.2 不足与展望  59-60
参考文献  60-68
在学期间研究成果  68-69
致谢  69-70

松嫩平原湖滩—湖泊系统有机污染物源解析及对比研究

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