太湖入湖河口沉积物中多环芳烃悬浮与沉降过程的模拟研究

河口沉积物中多环芳烃(PAHs)再悬浮释放导致的水环境问题近年来受到人们高度关注。长期以来，由于受到研究手段的限制，水环境介质中污染物的悬浮－沉降过程研究进展缓慢。Y型沉积物再悬浮发生装置弥补了研究方法和技术手段上的不足，对推动上述领域发展有着重要的作用。本研究拟以直湖港、梁溪河入湖河口区表层沉积物中PAHs为研究对象，通过野外季节性采样调查，分析沉积物、水体及悬浮颗粒物中PAHs组成含量与赋存形态，弄清河口区水环境介质中PAHs污染分布与季节动态变化特征；借助原状沉积物再悬浮的室内模拟技术，开展沉积物中PAHs悬浮－沉降实验，研究上覆水及悬浮颗粒物中PAHs含量的垂向动态分布，结合水动力扰动强度、沉积物－上覆水理化特征指标的变化，阐明沉积物中PAHs悬浮的主控因子与上覆水体颗粒态PAHs的滞留特征，为我国浅水湖泊表层沉积物中PAHs的污染风险评价与治理提供科学依据。

多环芳烃(PAHs)是环境中广泛存在的一类持久性有机污染物，易被水体中的颗粒物吸附，并进入沉积物，当沉积物发生再悬浮时，PAHs以颗粒吸附态和溶解态形式进入水体，对人类健康构成严重的威胁，探讨水动力扰动条件下沉积物中PAHs悬浮沉降特征，对浅水湖泊沉积物中多环芳烃污染风险评价与治理具有重要的理论和现实意义。本研究以水源地表层沉积物中PAHs为研究对象，采用定期监测与室内模拟培养试验，研究了太湖水源地表层沉积物中PAHs的分布特征、生态污染风险以及水动力对PAHs悬浮与沉降过程的影响。结果表明太湖东部水源地水体中PAHs总浓度均值为254.8±118.2 ng/mL，沉积物中的PAHs主要赋存于粘土的有机碳中，其总浓度(ng/g，干重)均值为3153.15±393 ng/g；金墅湾水源地PAHs总浓度季节性差异为：冬季>春季>秋季>夏季，在金墅湾水源地白洋湾水厂取水口北面的采样点致癌物质浓度较低，南面和西面致癌PAHs浓度相对较高。在水体中，东太湖PAHs主要来源于石油/煤/生物质燃烧，梅梁湾PAHs则是由于石油泄漏和石油/煤/生物质燃烧，贡湖PAHs则主要来源于煤/生物质燃烧，胥口湾PAHs主要来源于石油泄漏和煤/生物质燃烧石油类燃烧，金墅湾水源地PAHs主要来源于燃烧与石油泄漏；沉积物中，东太湖PAHs主要来源于煤/生物质燃烧，贡湖、胥口湾及梅梁湾西部主要来源于石油泄漏，梅梁湾PAHs大部分来源于石油类燃烧。太湖东部水源地PAHs存在一定生态风险，其中梅梁湾生态风险相对较大，东太湖次之，胥口湾和贡湖生态风险相对较小。中风模件下悬浮过程各水层PAHs总浓度增加，沉降过程各水层PAHs总浓度降低，2环和7种PAHs较其他环数PAHs易滞留在水体各水层；大风条件下表层水体PAHs浓度增加速率较中下层水体的快，在沉降过程中，大风模拟条件下各水层PAHs的沉降速度要低于中风的；表层水体中PAHs含量与TC及TOC有较好的相关性，中下层水体其则关性不明显。研究结果为深刻认识浅水湖泊表层沉积物中多环芳烃悬浮沉积的水动力驱动机制及污染治理提供科学依据。