辽东半岛海域海水中cVMSs浓度空间差异及其来源分析

辽东半岛海域海水中cVMSs浓度空间差异及其来源分析

论文摘要

本实验研究对象为环状挥发性甲基硅氧烷(cVMSs)中的D3、D4、D5和D6四种物质,研究范围为辽东半岛及其毗邻海域渤海和北黄海。应用优化后的分散液-液微萃取法与气相色谱/质谱联用的检测方法,对辽东半岛周边不同海域海水样品检测分析得到cVMSs浓度水平,并对其年月份变化、区域分布特征和丰枯水期变化进行规律探究。通过辽东半岛社会背景分析,将研究重点放在了大连及其周边海域:根据来源分析技术路线,增加了对大连八家污水处理厂出水中cVMSs排放规律研究和附近海域中cVMSs与海水常规五项的浓度水平进行相关分析,从而进一步确定海水中cVMSs的可能来源。对辽东半岛近海区域32个国控点、四个月份共计132个样品中cVMSs浓度进行分析。结果表明,cVMSs总计浓度为36358.97 ng/L,各个点位D3-D6平均浓度分别为35.12±73.13、145.70±268.39、48.04±95.27、47.68±61.53 ng/L。2016年cVMSs的平均浓度为 117.74±136.85 ng/L,2017 年 cVMSs 的平均浓度为 409.85±395.66 ng/L。针对D4分析发现,在所有丰枯水期月份中黄渤海近岸浓度均大于远岸浓度。针对D5、D6分析发现,在丰水期7、8月份中,黄渤海近远岸浓度为同种大小关系;在枯水期5月份中,除渤海远岸外,其他区域浓度均为D5大于D6;在枯水期10月份中,除渤海近岸外,其他区域浓度均为D5小于D6。由此得出结论:辽东半岛周边海域中D4主要为陆源,与丰枯水期变化无关;辽东半岛周边海域中,D5、D6在丰水期主要为陆源,在枯水期主要为海陆源并存。其中五月份陆源较强,十月份海源较强。在大连及其周边海域cVMSs来源研究中,针对D3、D4、D5和D6四种物质,将大连周边海域与污水厂出水的平均浓度进行对比,2016年倍数分别为4.97、7.75、0.2和0.1,2017年倍数分别为4.51、2.02、1.2和1.28。由此得出结论D3与D4、D5与D6的主要来源相同,两年内污染源种类没有明显的改变,污水处理厂为主要来源。同时与海洋环境因素指标进行相关分析,D3与D4(r=0.342)、D3与化学需氧量(r=0.415)、D4与化学需氧量(r=0.401)、D3与非离子氨(r=0.428)和D6与溶解氧(r=0.428)相关性达到0.5%的显著水平;而D6与无机氮(r=-0.359)、D6与化学需氧量(r=-0.381)分别呈负相关。得出结论:D3与D4主要污染来源相同。通过污染物特征分析,其可能来源有生活污水、农地污水、化工制药厂和煤气焦化厂等。D6与D3、D4污染源不同,与城市污水及化工废水无关。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  •   1.1 研究背景
  •   1.2 环状挥发性甲基硅氧烷的性质
  •     1.2.1 理化性质
  •     1.2.2 生物累积、毒性和持久性
  •   1.3 环境中cVMSs来源分析
  •     1.3.1 大气环境来源
  •     1.3.2 水生环境来源
  •   1.4 cVMSs检测方法
  •     1.4.1 仪器分析方法
  •     1.4.2 样品前处理方法
  •     1.4.3 质量控制与保证
  •   1.5 研究内容
  •   1.6 选题意义及创新点
  • 2 海水中环状挥发性甲基硅氧烷的分析测定方法
  •   2.1 实验材料
  •   2.2 实验方法
  •     2.2.1 标准样品的制备
  •     2.2.2 样品前处理
  •     2.2.3 GC-MS仪器条件
  •   2.3 实验条件优化
  •     2.3.1 萃取方法的选择
  •     2.3.2 萃取剂与分散剂的选择
  •     2.3.3 萃取时间的选择
  •     2.3.4 萃取剂体积的选择
  •     2.3.5 盐度对萃取效率的影响
  •   2.4 质量保证与质量控制(QA/QC)
  •     2.4.1 空白校正
  •     2.4.2 加标回收率
  •     2.4.3 富集系数
  •     2.4.4 校正曲线
  •     2.4.5 LOD、LOQ
  •     2.4.6 相对标准偏差
  •   2.5 本章小结
  • 3 辽东半岛海域海水中cVMSs的浓度水平及区域特征
  •   3.1 研究内容
  •   3.2 海水样品的采集及贮存
  •   3.3 海水中cVMSs浓度水平与区域分布特征
  •   3.4 cVMSs的浓度水平与年月份及丰枯水期变化分析
  •     3.4.1 cVMSs的浓度水平与年月份变化分析
  •     3.4.2 cVMSs的浓度水平与丰枯水期变化分析
  •   3.5 本章小结
  • 4 辽东半岛海域海水中cVMSs的来源分析
  •   4.1 研究方法
  •   4.2 技术路线
  •   4.3 大连周边海域cVMSs的来源分析
  •     4.3.1 研究区域污水处理厂概况
  •     4.3.2 海水与污水中cVMSs组分分析
  •     4.3.3 海水中cVMSs与常规五项相关性分析
  •   4.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘忠一

    导师: 李清波,宫福强

    关键词: 辽东半岛海域,环状挥发性甲基硅氧烷,分散液液微萃取,空间差异,来源研究

    来源: 大连海事大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 海洋学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

    单位: 大连海事大学

    基金: 国家自然科学基金“辽东半岛有机硅氧烷大气排放及其海陆归趋”项目

    分类号: X55;X834

    DOI: 10.26989/d.cnki.gdlhu.2019.000581

    总页数: 77

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