摘 要：本文研究了安徽西巢湖沉积物中多环芳烃（PAHs）垂直分布情况，并对其来源和生态风险进行了初步评估。结果表明，沉积物中总PAHs的变化范围为123-858ng/g，其中主要成分为萘和苯并[a]蒽。近百年来，在20世纪50年代前后，沉积物中PAHs以及各主要组分出现明显变化。20世纪50年代以前，总PAHs和各组分变化相对稳定，并以低分子量PAHs组成为主，20世纪50年代后，高分子量PAHs开始出现并呈现波动上升，尤其是20世纪90年代以来，总PAHs及各组分都出现明显增加，至表层达到峰值，表明湖泊流域除了受人类低温燃烧排放影响外，近年来受工业和机动车尾气等高温燃烧释放的PAHs影响也明增加。但通过风险评估表明，西巢湖中PAHs不会造成生态风险。

关键词：西巢湖;多环芳烃;垂直变化;风险评估

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.152

分子中含有两个或多个苯环的碳氢化合物称之为多环芳烃（PAHs），而多环芳烃又可以分为稠环型多环芳烃以及非稠环多环芳烃，总计约有超过150种的多环芳烃存在于自然界中。如萘、菲、蒽等稠环型多环芳烃是指两个相邻的苯环会共享两个碳原子。而如二联苯和三联苯等的非稠环的多环芳烃是指相邻的两个苯环只共用一个碳原子，多环芳烃在环境中的含量很低，但多环芳烃是一种典型的持久性有机污染物，具有三种效应（致畸性、致癌性和诱变性），多环芳烃在自然环境中很难降解，美国环境保护署所列所产生的污染物清单中含有16种多环芳烃[4]。

巢湖位于合肥市南端，且巢湖被合肥、巢湖（现已属于合肥）、肥西、肥东、庐江三县二市环绕，巢湖作为中国五大淡水湖之一，地处东经117°17′～117°50′、北纬30°42′～32°25′，忠庙和湖中姥山岛作为分界线将巢湖分为东半湖和西半湖两大湖区，本文将对西巢湖沉积物进行研究。

本研究对西巢湖沉积物中的多环芳烃含量进行了测定，并对其来源、组成特征及对生态风险的影响进行了分析和评估，以便对西巢湖PAHs的污染历史及可能的来源进行了解，目的为巢湖湖水水体污染控制和制定相应的对策提供一定的依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

通过全球定位系统确定沉积柱的精确位置并利用一种活塞式柱状沉积物采样器对本研究中所需要的样品进行采集，样品采集时间为2015年的十一月份。在巢湖西半湖具体位置（E117°22.35′/N31°38.70′）处，进行了对一根24cm长度沉积柱的采集。对所采集的沉积柱在现场按1cm切片的方法进行收集并将样品包裹在锡箔纸中并封装进密封袋中，所采集的所有样品用冰袋低温辅助保存，采样结束后立即送回实验室并置于冰箱中在-20℃条件下储存。

1.2 多环芳烃的测定

沉积物样品经过冷冻干燥机的干燥之后，经过研磨后过100目的筛子。最后处理好的样品立即置于-20℃下储存。研磨后的样品经过溶剂萃取、浓缩、层析柱净化、浓缩、定容后气相色谱-质谱分析（Agilent 7890A-6975C）。样品处理前加入回收率指示物，进样前加入内标确保整个实验过程的准确性和精确性。

2 结果与讨论

2.1 西巢湖多环芳烃垂直分布

西巢湖，底泥沉积物多环芳烃垂直分布如下图1所示，16种美国EPA优控的PAHs在西巢湖沉积物中均有被检测出来，PAHs总量（TPAHs）范围为123～858ng/g，平均浓度为292.6ng/g。

从图中整体可以发现，最底层样品中TPAHs浓度最低，而在5cm处达到峰值，而后呈现快速降低。西巢湖沉积柱沉积物中PAHs的垂直变化从下往上基本大致可以分为四个阶段，即：（1）沉积物中PAHs含量比较稳定的一个阶段（-20～-24cm），此阶段TPAHs平均浓度为138.8ng/g，多环芳烃浓度几乎没有明显得变化，反映了西巢湖未被污染之前的基本状况。（2）沉积物中PAHs比较缓慢增长的阶段（-10～-20cm），此阶段TPAHs平均浓度为172.9ng/g，平均增长速率为10.9ng/g/cm，反映了该期间西巢湖逐步接纳各类污水，水体开始受到了污染;三是沉积物中TPAHs含量飞速增加的阶段（-5～-10cm），此阶段TPAHs平均浓度为351.9ng/g，平均增长速率为137.4ng/g/cm，反映了西巢湖受到了大量工业废水污染影响;四是沉积物中TPAHs含量急剧下降的阶段（表层-5cm）此阶段TPAHs平均浓度为797.6ng/g，平均降低速率为76.4nng/g/cm。先前的研究表明，巢湖的沉积物速率约为0.25cm/yr[5]。

2.2 西巢湖沉積物风险评估

采用了常用的生物效应值评价对沉积柱的多环芳烃含量进行评估。当浓度ERL且ERM时，则说明该地区多环芳烃有可能会导致对该地区产生严重的生态风险。对西巢湖的风险评估的结果显示，在西巢湖的沉积柱中，多环芳烃单体及其总量浓度均小于ERM，说明西巢湖沉积物中的PAHs并没有对西巢湖有产生严重生态危害的可能性（表1）[6]。

3 结论

西巢湖沉积物中16种PAHs总量（TPAHs）范围为123～858ng/g，都呈现出平稳到缓慢增长，然后到急速增长，并最后不断下降的变化规律。从多环芳烃组成特征来看，西巢湖的多环芳烃的来源主要是巢湖周边燃烧源。但西巢湖中的PAHs不会造成生态风险。

参考文献：

[1]丁佳栋.巢湖流域多环芳烃和有机氯农药生物富集初步研究[D].合肥：合肥工业大学，2016.

[2]任琛.巢湖流域多环芳烃的分布、来源与生态风险评价[D].合肥：合肥工业大学，2015.

[3]吴启航.珠江广州段高污染沉积物中多环芳烃和有机氯农药赋存状态初步研究[D].中国科学院广州地化所，硕士论文.

[4]阎伍玖，王心源.巢湖流域非点源污染初步研究[J].地理科学，1998，18（03）：263-267.

[5]刘恩峰，薛滨，羊向东，吴艳宏，夏威岚.基于（210）Pb与（137）Cs分布的近代沉积物定年法-以巢湖、太白湖为例[J].海洋地质与第四纪地质，2009，4（06）：89-94.

[6]沈贝贝，吴敬禄，赵中华等.近百年来新疆博斯腾湖多环芳烃的组成及变化特征[J].环境科学，2016（02）：507-512.

作者简介：张东雷（1994-），男，湖南长沙人，硕士研究生，研究方向：水污染控制工程。