城市典型湖泊水-沉積物系統多環芳烴遷移及歸趨研究

《城市典型湖泊水-沉積物系統多環芳烴遷移及歸趨研究》是依託華東師範大學，由楊靜擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：城市典型湖泊水-沉積物系統多環芳烴遷移及歸趨研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：楊靜
• 依託單位：華東師範大學

項目摘要

伴隨城市化的快速發展，城市系統內持久性有機污染物的環境行為變化及其對城市化回響機制研究一直是人們關注的焦點。當前上海重要的飲用水源地-澱山湖在大氣沉降、污水排放和地表徑流等混合污染源輸入下多環芳烴（PAHs）污染問題日益突出，然而對城市化驅動下澱山湖水-沉積物系統中PAHs多介質分布特徵、遷移機制及歸趨模擬的研究還很不足。因此，本項目擬從系統層面深入揭示澱山湖PAHs在真溶解態-膠體-懸浮顆粒物-沉積物中的賦存特徵、遷移分配過程及關鍵影響因子，同時分析湖泊沉積柱中PAHs含量的時間演變規律，並集成有機單體穩定碳同位素示蹤技術辨析湖泊PAHs輸入路徑及來源的歷史變化，從時空角度探討城市化發展與澱山湖PAHs遷移循環的耦合關係。在上述基礎上，構建四級逸度模型來模擬PAHs多介質遷移的季節性變化以進行預測預警，為保證澱山湖水質和水產品安全提供理論支持和科學依據。

結題摘要

快速城市化發展所帶來的土地利用/土地覆被變化（LUCC）已經極大改變了城市系統內污染物的物質循環規律和模式。上海環澱山湖（飲用水源地）流域作為新興的城市化區域，正面臨日益突出的PAHs污染問題。因此，本研究重點調查了澱山湖多相系統中PAHs的遷移循環過程，深入探討了溶解水-懸浮顆粒物-沉積物-生物系統中PAHs的時空賦存特徵、分配機制和關鍵影響因子，揭示了城市LUCC與整個上海湖泊沉積物中PAHs含量的耦合關係，比較並分析了不同城市化區域湖泊沉積柱中PAHs歷史演變和源差異，同時構建了QWASI模型實現了對PAHs多介質季節變化的預測預警。主要研究結果如下：（1）系統闡明了PAHs在澱山湖溶解水相、懸浮顆粒相、表層沉積相、水生植物、優勢魚種等多個環境介質中的含量分布特徵和時空變化規律，並評估了PAHs的生態和人體健康風險；（2）聯合正定矩陣因子分析（PMF）模型和土地利用回歸（LUR）模型，辨析了遍布上海的33個湖泊表層沉積物中PAHs富集規律和潛在來源，模擬預測了LUCC對PAHs沉積歸趨的影響；（3）重建並比較了新興和早期城市化區域湖泊沉積柱中PAHs和EC的污染累積史，構建了擴展的隨機影響模型，定量評價了城市化發展過程中社會經濟因子變動對湖泊PAHs和EC歷史累積的影響；（4）構建了PAHs多介質逸度模型，模擬了澱山湖大氣、水體和沉積物三大主相中PAHs的季節性變化，通過模型校正、不確定性分析和靈敏度分析等手段確定了模型有效性及關鍵影響因子。項目成果將為未來環澱山湖流域及其他正在快速發展中的城市區域污染防控和管理提供科學依據。