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兰州市排污沟淤泥中有机污染物的分布特征及源解析

作　者: 漆燕
导　师: 张成君
学　校: 兰州大学
专　业: 环境科学
关键词: 兰州市排污沟淤泥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: 2010年
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内容摘要

目前城市工业、生活污水的排放,尤其是没有经过处理的污水对环境危害较大。在污水的排放过程中沿途不同类型有机污染物的加入不仅加大了污染程度,而且也使污染物更加复杂。城市排污沟淤泥是大气干湿沉降和地表径流的汇。因此,对城市排污沟淤泥中有机污染物的组成、分布特征及其来源进行分析,有助于对环境质量现状评价,为采取有效环境污染治理措施提供依据。为了分析兰州市排污沟中有机质的污染水平及其来源,对兰州市最终流入黄河的8条排污沟的上游、中游和下游段分别采取了23个表面样。本文对排污沟淤泥样品中的正构烷烃、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,利用其组成和参数特征探讨有机污染物的来源。并对排污沟的上游、中游和下游淤泥样品中的有机污染物的分布特征进行比较分析。得出如下认识：(1)兰州市排污沟淤泥样品中均检测到了丰富的饱和烃类化合物,包括正构烷烃、类异戊二烯烷烃、未知复杂混合物(UCM)、萜甾类化合物和长链烷基苯系列化合物。(2)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：寺儿沟上游和中游正构烷烃主要来源于高等植物,寺儿沟下游正构烷烃主要来源于藻菌类。七里河、水磨沟、鱼儿沟、排洪沟下游以及罗锅沟上游正构烷烃主要来源于高等植物。罗锅沟中游和下游、排洪沟上游和中游、以及烂泥沟上游正构烷烃主要来源于为矿物油及其衍生物。烂泥沟中游和下游以及大沙沟中游和下游的正构烷烃前峰为矿物油及其衍生物,后峰源于高等植物。所有排污沟淤泥样品中的藿烷化合物均以C30αβ藿烷为主峰碳,这是典型的化石燃料输入特征。样品中的伽玛蜡烷含量中等,伽玛蜡烷／C30藿烷的比值在0.1～0.3之间。寺儿沟样品中Ts/(Ts+Tm)、C31升藿烷22S／(22S+22R)的值,比其他样品的值要高,均值分别为0.7、0.63。这是因为寺儿沟处于以石油、化工为主的综合工业区,表明寺儿沟样品中的萜类化合物是受外来石油源污染。其他样品的Ts/(Ts+Tm)值介于0.3～0.54之间,C31升藿烷22S／(22S+22R)的值介于0.35～0.67之间,达到或接近平衡终点,表明兰州市排污沟淤泥中萜类化合物主要来源于矿物油及其衍生物。鱼儿沟、七里河、排洪沟、罗锅沟的上游和中游、烂泥沟的中游和下游,其淤泥有机质中的规则甾烷ααα20RC27甾烷>ααα20RC29>ααα20RC28甾烷,说明汽车发动机的润滑油排放所造成的污染对这些地区有较大的影响；烂泥沟上游、水磨沟中游和下游、排洪沟上游以及鱼儿沟下游淤泥样品中的规则甾烷ααα20RC29甾烷>ααα20RC27甾烷>ααα20RC28,说明燃煤污染对这些地区有较大的影响。水磨沟上游和寺儿沟中游淤泥有机质中规则甾烷ααα20RC29甾烷>ααα20RC28>ααα20RC27甾烷,和煤中甾烷的分布特征非常相似。(3)在寺儿沟上游和中游、七里河、鱼儿沟、烂泥沟、罗锅沟上游和中游、排洪沟中游和下游及其水磨沟下游淤泥这些样品中,检测出了UCM鼓包,根据UCM鼓包的分布特征,反映了石油类的输入或是机动车尾气的排放特征以及发动机润滑油本身及其不完全燃烧产物。(4)兰州市排污沟淤泥样品中均检测出长直链烷基苯和异构的长链烷基苯。样品中丰度很低的长直链(正构)烷基苯可能来源于细菌、藻类和高等植物类脂化合物,也反映了排污沟淤泥有机质较低的成熟度。所有排污沟淤泥样品中异构的长链烷基苯来源于居民生活排污中的洗涤剂。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
第一章绪论  10-16
  1.1 环境中的有机污染物  10-11
    1.1.1 有机污染物的来源  10-11
    1.1.2 有机污染物对人体健康的危害  11
  1.2 现代沉积有机质的地球化学研究  11-14
    1.2.1 正构烷烃  11-12
    1.2.2 类异戊二烯化合物  12-13
    1.2.3 芳烃  13-14
    1.2.4 脂肪酸  14
  1.3 论文选题依据及研究意义  14-16
第二章区域概况与采样  16-24
  2.1 研究区域概况  16-19
    2.1.1 兰州市的地理位置  16
    2.1.2 兰州市的气候特征  16-17
    2.1.3 兰州市的能源结构  17
    2.1.4 兰州市的降雨特征  17-19
  2.2 兰州市排污沟的环境现状  19-21
  2.3 样品采集  21-22
  2.4 实验部分  22-24
    2.4.1 索氏抽提与柱色谱分离  22-23
    2.4.2 GC-MS分析  23-24
第三章兰州市排污沟淤泥中饱和烃的分布与源解析  24-56
  3.1 兰州市排污沟淤泥中正构烷烃分布特征及源解析  24-32
    3.1.1 正构烷烃源解析意义  24-25
    3.1.2 正构烷烃分布特征  25-31
    3.1.3 正构烷烃源解析  31-32
  3.2 兰州市排污沟淤泥中类异戊二烯烃分布特征及环境状态  32-34
    3.2.1 兰州市排污沟淤泥中姥鲛烷、植烷的分布特征  32-33
    3.2.2 兰州市排污沟淤泥中姥鲛烷、植烷指示的环境状态  33-34
  3.3 未知复杂混合物(UCM)分布特征及源解析  34-38
    3.3.1 未知复杂混合物(UCM)分布特征  34-36
    3.3.2 未知复杂混合物(UCM)源解析  36-37
    3.3.3 元素硫峰指示的环境状态  37-38
  3.4 兰州市排污沟淤泥中萜类化合物的分布特征及源解析  38-43
    3.4.1 萜类化合物源解析意义  38-39
    3.4.2 兰州市排污沟淤泥中萜烷的分布特征  39-42
    3.4.3 兰州市排污沟淤泥中萜烷的源解析  42-43
  3.5 兰州市排污沟淤泥中甾烷的分布特征及污染源解析  43-47
    3.5.1 甾烷的源解析意义  43
    3.5.2 兰州市排污沟淤泥中甾烷的分布特征  43-45
    3.5.3 兰州市排污沟淤泥中甾烷的源解析  45-47
  3.6 兰州市排污沟淤泥中长链烷基苯分布特征及源解析  47-54
    3.6.1 长链烷基苯源解析意义  47-48
    3.6.2 兰州市排污沟淤泥中长链烷基苯分布特征  48-53
    3.6.3 兰州市排污沟淤泥中长链烷基苯源解析  53-54
  3.7 兰州市排污沟中污染源解析小结  54-56
第四章结论与展望  56-59
  4.1 结论  56-58
  4.2 问题与展望  58-59
参考文献  59-65
在学期间研究成果  65-66
致谢  66

兰州市排污沟淤泥中有机污染物的分布特征及源解析

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