（环境科学专业论文）黄河三角洲潮间带直链烷基苯分布特征研究.pdf

黄河三角洲潮间带直链烷基苯分布特征研究 浓度最高为7 9 6 7n g g ，表层浓度仅低于中下层为5 3 3 3n e v g ，中层浓度在5 6 7n g g 3 0 0 0n g g 之间波动变化，底层浓度最低为5 6 7n g g 。以每年9e m 的沉积速率为 ，依据，本研究中柱状沉积物不同层次对应的时间为：1c m - 7c m 、7 c m - 1 6c m 、 16c m 一2 5c m 和2 5c m - 3 4c m 分别对应2 0 0 8 年初至2 0 0 8 年7 月、2 0 0 7 年、2 0 0 6 年和 2 0 0 5 年。相应的l a b s 的总量分别为1 2 3 0 0n g g 、1 0 7 0 0n g g 、1 0 9 0 0n g g 和1 1 3 3 n g 。上述结果表征出该区域中心城市洗涤剂用量的年度变化特点。由l a b s 浓 度变化可以推知：研究区域中心城市2 0 0 8 年洗涤剂用量大于2 0 0 7 年和2 0 0 6 年， 2 0 0 6 、2 0 0 7 两年用量相当，2 0 0 5 年用量远小于2 0 0 6 、2 0 0 7 、2 0 0 8 这三年。由2 0 0 6 年l a b s 的总量约为2 0 0 5 年总量的9 6 倍可以推失h 2 0 0 5 年至2 0 0 6 年，洗涤剂的用量 显著增加。 3l a b s 的降解行为 潮间带区域南部，春季和秋季表层沉积物样品中l a b s 的浓度有从近岸到离 岸逐渐减小的趋势，分别从近岸的1 1 6 7n g g 和7 3 3n g g 逐渐减小到离岸的6 6 7 n g g 和0 6 7n g g ，夏季样品q b l a b s 的含量变化趋势不明显；中部浓度分布也呈现 出从近岸到离岸逐渐减小的趋势，春、夏、秋三个季节的浓度分别从近岸的5 o o n g g 、3 7 3 3n g g 和1 1 0 0n g g 逐渐减小到离岸的4 2 2n e d g 、1 6 8 9n g g 和0 3 3n g g ； 北部浓度分布较均匀，无明显变化。结果表明，l a b s 呈现出从近岸到离岸逐步 降解的行为规律。各站位l a b s 同分异构体的种类存在差别，多以2 、3 取代为主， 5 、6 t i 又, 代含量较低。本文用十二烷基苯内取代异构体与外取代异构体浓度的比值 即i e 值来表示l a b s 的降解程度。得到l a b s 的降解率为1 5 0 0 , - - 5 3 6 5 ，平均 值为3 7 5 8 。该结果与我国珠江三角洲地区以及维多利亚港、波士顿海港等沉 积物中的降解率相近。低的污水处理率和处理效果是造成该区域降解率较低的一 个主要因素，未经处理的生活污水的排放是造成水质污染的一个重要来源。 4 影响沉积物中l a b s 分布的主要因素 黄河三角洲潮间带沉积物中l a b s 与p o c 和粒度均无相关性，表明粒度不 是l a b s 在该区域沉积的决定性因素；该区域沉积速率较快，l a b s 进入环境之 后被迅速埋藏，高的沉积量相当于l a b s 被稀释，导致表层沉积物中l a b s 含量 较低并且主要分布在河口附近，所以沉积速率大小及离陆源输入距离的远近成为 影响l a b s 含量及分布的主要因素。 关键词：直链烷基苯( l a b s ) ；黄河三角洲；沉积物 n 黄河三角洲潮间带直链烷基苯分布特征研究 dis t rib u tio no fiin e a raik yib e n z e n e s int h ein t e r tid aia r e a so ft h ey ei io wriv e rd elt a a b s t r a c t 4 2s u r f a c es e d i m e n t s ( 0 - 1c m ) w e r ec o l l e c t e di ns e p t e m b e r2 0 0 7 ，a p r i l2 0 0 8 a n dj u l y2 0 0 8a n dal e n g t ho f3 4c mc o l u m ns e d i m e n t s ( c u t t i n gs a m p l e su s i n g1 ，2 ，3 a n d5c ma su n i tf r o ms u r f a c et ob o t t o m ，at o t a lo f14s a m p l e s ) w e r ec o l l e c t e di nj u l y 2 0 0 8i nt h ei n t e r t i d a la r e a so ft h ey e l l o wr i v e rd e l t a t h ed i s t r i b u t i o na n d d e g r a d a t i o no fl i n e a ra l k y lb e n z e n e s ( l a b s ) i ns u r f a c ea n dc o l u m ns e d i m e n t sw e r e s t u d i e d ，a sw e l la st h et r a n s p o r t a t i o na n dt r a n s f o r m a t i o ni nt h ei n t e r t i d a la r e a sa n dt h e i m p a c to fa n t h r o p o g e n i ea c t i v i t i e s am i x t u r eo fl a b s ( c o n t a i n i n g1 - c n - l a b ) w a s u s e d 懿e x t e r n a ls t a n d a r da n dg c - m sw a su s e df o rq u a n t i f i c a t i o na n di d e n t i f i c a t i o n p r e c i s i o na n da c c u r a c yw e r em o m t o r e db ys t a n d a r da d d i t i o ne x p e r i m e n ta n dr e c o v e r y e x p e r i m e n t s ，r e s p e c t i v e l y n em a i nr e s u l t sa n dc o n c l u s i o n sw e r ed e m o n s t r a t e da s f o l l o w e d 1n l ed i s t r i b u t i o n so fl a b si ns u r f a c es e d i m e n t s c 0 一l a b ，c 11 一l a ba n dc 1 3 一l a bd o m i n a t e da n dr a n g e da t 13 0 5 ，17 3 6 a n d9 - - 3 7 i ns p r i n g ，r e s p e c t i v e l y c 1 2 一l a ba n dc 1 3 - l a bd o m i n a t e d a n dr a n g e da t2 2 - - 6 4 a n d1 2 3 9 i ns u m m e r , r e s p e c t i v e l y c 3 一l a b ， a l l l a ba n de 1 0 l a bd o m i n a t e da n dr a n g e da t1 4 5 0 ，2 2 3 5 a n d1 3 5 5 i na u t u m n ，r e s p e c t i v e l y 1 1 1 et o t a ll a b si ns u r f a c es e d i m e n t sr a n g e da t2 6 7 n g g 1 1 6 7n g g ( a v e r a g e4 7 4n g g ) ，4 0 0n g g - 3 7 3 3n g g ( a v e r a g e1 6 7 5n e d g ) a n d 0 3 3n g g 一1 1 0 0n g g ( a v e r a g e5 6 7r i g g ) i ns p r i n g ，s u m m e ra n da u t u m n m c o n c e n t r a t i o n si ns p r i n ga n da u t u m nf o l l o w e das i m i l a rp a t t e r na n dw e r em u c hl o w e r t h a nt h o s ei ns u m m e r ，n l ea v e r a g el a b si ns u r f a c es e d i m e n t sd e c r e a s e df r o mt h e s o u t h ( 1 2 2 4n g g ) t ot h em i d d l e ( 1 0 3 1n g g ) a n dt ot h en o r t h ( 6 8 7r i g g ) ，i nw h i c h t h ea v e r a g el a b si nt h es o u t hw a st w ot i m e s 嬲m u c ha st h a ti nt h en o r t h m e a n w h i l e ， t h el a b si ns u r f a c es e d i m e n t sd e c r e a s e da sw e l lf r o mc l o s ee s t u a r yt of a re s t u a r y ， i n d i c a t i n gat e r r e s t r i a li n p u to fl a b st ot h ei n t e r t i d a la r e a n l er e s u l to fl a b si nt h e i n t e r t i d a la r e ao ft h ey e l l o wr i v e rd e l t aw a sl o w e rt h a nt h o s eo fm o s tc o a s t a lw a t e r s i l l 黄河三角洲潮间带直链烷基苯分布特征研究 i nt h ew o r l d ，n l er e l a t i v el o w p o p u l a t i o na n di n d u s t r i a l i z a t i o n ，鹤w e l la l st h eh i g h d e p o s i t i o nr a t e ( u pt o9c m a ) i nt h i ss t u d ya r e am i g h tb er e s p o n s i b l ef o rt h el o w l a b s 2v e r t i c a ld i s t r i b u t i o no fl a b si nc o l u m ns e d i m e n t s c 1 3 - l a ba n dc 1 2 - l a bd o m i n a t e da n dr a n g e da t18 3 0 a n d1 1 51 ， r e s p e c t i v e l y 砀es p e c i e so f l a b sd e t e c t e di nc o l u m ns e d i m e n t sw e r es i m i l a rt ot h a t i nt h es u r f a c es e d i m e n t s n l el a b si nc o l u m ns e d i m e n t sw e r el o c a t e da t5 6 7 7 9 6 7 n g g ，w a v i n gb yd e p t h ，n l eh i g h e s tc o n c e n t r a t i o no f7 9 6 7n g gw a sl o c a t e da tt h e m i d d l ea n dl o w e ra n dah i g h e rc o n c e n t r a t i o no f5 3 3 3 n g ga tt h es u r f a c e ；t h e c o n c e n t r a t i o no fl a b si nt h em i d d l ew e r el o c a t e da t5 6 7n g g - 3 0 0 0n g gw a v i n g b y d e p t ha n dt h el o w e s tc o n c e n t r a t i o nw e r e5 6 7n g ga p p e a r e da tt h eb o t t o m a c c o r d i n g t ot h e d e p o s i t i o nr a t e ，t h ed e p t h so f1 - 7 ，7 - 1 6 ，1 6 2 5a n d2 5 - 3 4c mw e r e c o r r e s p o n d i n g 谢t l lt h ep e d o d sf r o mt oj a n u a r y2 0 0 8t oj u l y2 0 0 8 ，2 0 0 7 ，2 0 0 6 ，a n d 2 0 0 5 ，晰廿lt h et o t a ll a b so f1 2 3 0 0n g g ，1 0 7 0 0n g g ，1 0 9 0 0n g ga n d1 1 3 3n g g ， r e s p e c t i v e l y i tw a ss u g g e s t e dt h a tt h ea m o u n to fd e t e r g e n ti n2 0 0 8w e r eh i g h e rt h a n t h o s ei n2 0 0 7a n d2 0 0 6 ，t h a ti n2 0 0 7w a ss i m i l a rt ot h a ti n2 0 0 6 ，a n dt h a ti n2 0 0 5w a s t h el o w e s t 1 1 1 et o t a ll a b si n2 0 0 6w a s9 6t i m e sa sb i ga st h a ti n2 0 0 5 ，m e a n w h i l e ， t h er e s u l t ss h o w e dt h a td e t e r g e n ta m o u n ts i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e df r o m2 0 0 5t o2 0 0 6 3 ，n l ed e g r a d a t i o no fl a b s t h el a b si ns u r f a c es e d i m e n t si nt h es o u t hr a n g e df r o m11 6 7n g gt o6 6 7n g gi n s p r i n ga n df r o m7 3 3n g gt oo 6 7n g gi na u t u m n , w i t had e c r e a s i n gt e n d e n c yf r o m n e a rs h o r et oo f fs h o r ea r e a s n 圮l a b si ns u r f a c es e d i m e n t si nt h em i d d l es e c t i o n r a n g e df r o m5 0 0n g gt 0 4 2 2n g gi ns p r i n g ，f r o m3 7 3 3n g gt o1 6 8 9n g gi ns u m m e r a n df r o m1 1 0 0n g gt o0 3 3n g gi na u t u m n , r e s p e c t i v e l y , 、访t 1 1ad e c r e a s i n gt e n d e n c y f r o mn e a rs h o r et oo f fs h o r ea r e a se i t h e r 耶1 ed i s t r i b u t i o n so fl a b si nn o r t ha r e a s w e r es y m m e t r i c a l t h el a b sd i s t r i b u t i o nt e n d e n c yi n d i c a t e dad e g r a d a t i o ng r a d u a l l y f r o mn e a rs h o r et oo f fs h o r ea r e a s t h el a b si s o m e r sw e r ed i f f e r e n ta m o n gs i t e s 2 一 c n - l a b ，3 - c n - l a bd o m i n a t e d ，w h i l e5 - c n l a ba n d6 - c l l l a bw e r el o w e r t h e r a t i oo fi n t e r n a la n de x t e r n a li s o m e r so fn - c 1 2 - l a bw a sd e s i g n a t e da su e ，a n dt h ei e v a l u er e p r e s e n t e dt h ed e g r e eo fl a bd e g r a d a t i o n i tw a se s t i m a t e dt h a tt h e15 0 0 5 3 6 5 ( a v e r a g e da t3 7 5 8 ) l a b sw e r ed e g r a d e dw h e nr e a c h i n gt h ei n t e r t i d a l s e d i m e n t s t h i si sa g r e e dw i t ht h o s ei nt h ep e a r lr i v e rd e l t a , v i c t o r i ah a r b o ra n d b o s t o nh a r b o r t h ed e g r a d a t i o nr a t i oo fl a b ss u g g e s t e dt h a tt h ed o m e s t i cs e w a g e d i s c h a r g e di nt h i sr e g i o nw a sb a s i c a l l yw i t h o u tt r e a t i n go rp o o r l yt r e a t e d , a n dt h u s 。t h e d i s c h a r g eo fu r b a ns e w a g ew a s o n eo ft h ei m p o r t a n ts o u r c e so fw a t e rp o l l u t i o n 4f a c t o r so nt h ed i s t r i b u t i o no fl a b s l a b s ，p o ca n dg r a i ns i z ew e r ei r r e l e v a n tb yl i n e a rr e l a t i o n s h i pa n a l y s i si nt h e i n t e r t i d a la r e a so ft h ey e l l o wr i v e rd e l t a i tw a ss u g g e s t e dt h a tt h eg r a i ns i z ew a sn o t t h ep r i m a r yf a c t o ri m p a c t i n g o nt h ed i s t r i b u t i o no fl a b s ，b u tt h eh i g hd e p o s i t i o n - r a t e ( u pt o9c m a ) i nt h i ss t u d ya r e aw a sr e s p o n s i b l ef o r t h el o wl a b si ns u r f a c e s e d i m e n t sa n dt h eh i g hl a b si nc l o s ee s t u a r y t h ed e p o s i t i o nr a t ea n dt e r r e s t r i a li n p u t w e r et h em o s tp o t e n t i a lf a c t o r so nt h ed i s t r i b u t i o no fl a b s k e y w o r d s ：l i n e a ra l k y lb e n z e n e s ；y e l l o wr i v e rd e l t a ；s e d i m e n t v 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公 众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：导师签字： 签字日期：年月日签字日期： 。 日 黄河三角洲潮间带直链烷基苯分布特征研究 0 引言 工业排放废水和生活排放污水中的洗涤剂是环境水体的重要污染源。阴离子 型表面活性剂是洗涤剂中应用最早也是用量最大的一类，占洗涤剂生产总量的6 5 8 0 ，且在今后一段时间内，仍将占据主导地位。链烷基苯磺酸钠( l i n e a r a l k y ib e n z e n es u l f o n a t e s ，l a s s ) 因其优良的特性，3 0 多年来在洗涤工业中有着重 要的作用。l a s 通过污水排放、生活垃圾和工业废渣等途径进入环境，几乎在所 有的环境介质中都能检出，甚至南极麦克斯韦尔海湾海域水体都受到一定程度的 污染。 直链烷基苯( l i n e a ra l k y lb e n z e n e s ，l a b s ) 也被称为洗涤剂用烷基化物，主 要用于l a s s 洗涤剂的生产。自2 0 世纪六十年代中期开始，l a s s 作为表面活性 剂被广泛用于清洁剂制造业，合成过程中大约有1 。3 的l a b s 未完全磺化而 残留在成品中，这些未被磺化的l a b s 通过排污口排入水环境。2 0 世纪7 0 年代 后期l a b s 首次在美国南加州的海洋环境中发现，此后l a b s 在各种环境介质中 被发现，包括市政废水、河流、海洋沉积物以及海洋生物体内。l a b s 对海洋有 机体并没有造成严重的负面影响，但是由于l a b s 来源的有限性，可以作为示踪 剂来跟踪环境中生活污水的排放；从8 0 年代起l a b s 作为分子标志物被用于示 踪环境中生活污水的排放，是一种有效的分析点源污染的标志物。 国外学者对l a b s 的研究已经比较深入的开展起来，但是我国目前在这一领 域的研究尚处于起步状态，在潮间带区域的研究更是鲜见报道，与国际研究水平 相比具有一定的差距。 黄河三角洲是我国东部沿海资源最富集和发展潜力最大的地区，经济的迅速 发展和城市化进程必然引起生产和生活废水排放量的增加。城市污水流经黄河三 角洲进入莱州湾和渤海，黄河三角洲潮间带成为废水由河入海的缓冲地带。本文 对l a b s 在黄河三角洲南部潮间带区域的分布特征及降解埋藏行为进行了研究， 探讨了经济发展和快速城市化对海洋潮间带环境的印迹和影响。 本论文的工作立题意义明确，但由于水平有限，对许多问题没能做到穷其规 律，许多认识都需要进一步推敲或佐证，这些不足希望在以后的工作中能够弥补。 论文的诸多不到之处，竭诚敬请各位老师批评指正。 黄河三角洲潮问带直链烷基苯分布特征研究 1 文献综述 1 1 研究目的与意义 1 1 1 直链烷基苯( l i n e a ra l k y lb e n z e n e s ，l a b s ) l a b s 也被称为洗涤剂用烷基化物，主要用于直链烷基苯磺酸盐( l a s s ) 洗 涤剂的生产。自2 0 世纪六十年代中期开始，直链烷基苯磺酸盐( l i n e a ra l k y l b e n z e n es u l f o n a t e s ，l a s s ) 作为表面活性剂被广泛用于清洁剂制造业( 目前我国 年用量约2 5 3 0 万吨) ，合成过程中大约有1 3 的l a b s 未完全磺化而残留 在成品中，这些未被磺化的l a b s 通过排污口排入水环境【l 】，2 0 世纪7 0 年代后 期l a b s 首次在美国南加州的海洋环境中发现，此后l a b s 在各种环境介质中被 发现，包括市政废水、河流、。海洋沉积物以及海洋生物体内【2 】ol a b s 分布在不 同地区河流、河口、近岸、港口的水样及沉积物中，浓度各有异同。目前研究较 多的区域有东京湾及附近河口、巴塞罗那海港、美国沙连海港、波特兰海港、纳 拉甘西特湾、波士顿海港等。现有的研究结果表明，l a b s 对海洋有机体并没有 造成严重的负面影响【l 】，但由于l a b s 本身有较强的疏水性、难降解性及来源的 有限性，通常被作为城市污水的示踪剂，通过计算l a b s 的降解程度可以判断该 地区污水的处理程度。从8 0 年代起l a b s 作为分子标志物被用于示踪环境中生 活污水的排放，纳拉甘西特湾沉积物中测得的结果证明了l a b s 作为点源污染分 析标志物的有效性【3 1 。现有的研究表明，l a b s 是定性定量评价人文污水排放对 海洋环境影响的强有力的工具，用l a b s 的降解效率可以表示污水处理系统的有 效性，有利于评价海洋系统中l a b s 与城市污水之间的关系。 1 1 2 研究目的与意义 黄河三角洲是我国东部沿海资源最富集和发展潜力最大的地区，中心城市一 东营市位于环渤海经济圈与黄河流域经济带的结合部，黄河从东营市中心穿过。 经济的迅速发展和城市化进程必然引起生产和生活废水排放量的增加。黄河三角 洲潮间带表层沉积物中l a b s 分布状况及降解规律可以反映出该区域污水排放即 人文活动对潮间带的水平影响过程；沉积物柱状样中l a b s 含量随深度的波动变 化，可以表征该区域中心城市洗涤剂用量的季节特点和年度变化。为探讨该区域 经济发展和快速城市化对海洋潮间带环境的印迹和影响提供有力证据。 1 2 研究现状 2 黄河三角洲潮间带直链烷基苯分布特征研究 1 2 1 表面活性剂概述 表面活性剂是指能改变( 通常降低) 液体表面张力或两相间界面张力的物质。 它具有润湿、分散、乳化、增溶、起泡、消泡、洗涤、润滑、防腐杀菌等作用【4 】。 1 2 1 1 表面活性剂的结构与分类 表面活性剂的性能取决于其亲水基和亲油基的构成，但亲水基在种类和结构 上的改变远较亲油基的改变对表面活性剂性质的影响大，最常用的分类法是按分 子结构中亲水基团的带电性分为阴离子、非离子、阳离子和两性表面活性剂四大 类【5 1 。 1 2 1 1 1 阴离子表面活性剂 表面活性剂中产量最大的一类，其分子溶于水发生电离后，与亲油基相连的 亲水基是带阴电荷的表面活性剂。由于它所带的电荷正好与阳离子表面活性剂相 反，一般两者不能混合使用，否则会产生沉淀，失去表面活性；但它能和非离子 表面活性剂或两性表面活性剂配合使用。目前，工业生产的阴离子表面活性剂品 种很多，按阴离子的化学结构可分为羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐四大 类，具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。最常见的阴离子表面活 性剂是烷基苯磺酸盐( a l k y l b e n z e n e s u l p h o n i c ，a b s ) ，结构组成为：烷基苯连接磺 酸基，易溶于水，不溶于一般的有机溶剂，具有很强的吸水性。典型结构式如图 1 1 所示。 图i - i 烷基苯磺酸盐结构不意图 1 2 1 1 2 非离子表面活性剂 非离子表面活性剂在水中不离解成离子状态，其表面活性是由中性分子体现 出来的。合成非离子表面活性剂所用主要单元反应有乙氧基化、酯化、聚合反应 等。非离子表面活性剂具有很高的表面活性、良好的乳化能力和洗涤作用。主要 类型有聚氧乙烯型、多元醇型和烷醇酰胺型，以及聚醚型、氧化胺型等。 1 2 1 1 3 阳离子表面活性剂 阳离子表面活性剂疏水基的结构和阴离子表面活性剂相似，且疏水基与亲水 黄河三角洲潮间带直链烷基苯分布特征研究 基的连接方式也很类同，一种是亲水基直接连在疏水基上，另一种是亲水基通过 酯、酰胺、醚键等形式与疏水基间接相连；所不同的是，阳离子表面活性剂溶于 水时，其亲水基呈现正电荷，亲水基主要为碱性氮原子。目前工业上所有阳离子 表面活性剂均为含氮有机物的衍生物，主要有胺盐型阳离子表面活性剂和季铵盐 型表面活性剂两大类。 1 2 1 1 4 两性表面活性剂 两性表面活性剂的特点在于其分子结构中含有两个不同的官能团，并分别具 有阴离子和阳离子的特性。两性表面活性剂有着优异的表面性能。 1 2 2 链烷基苯类表面活性剂在环境中的行为特征 l a b s ( c 1 0 c 1 4 ) 是合成直链烷基苯磺酸盐类洗涤剂的主要原料。我国的链烷 基苯主要用于转化成烷基苯磺酸钠结构如图i 2 和1 3 所示。 伽3 n a 图l - 2 链烷基苯结构图1 - 3 链烷基苯磺酸钠结构 目前，环境水体的重要污染源之一是工业排放废水和生活排放污水中的洗涤 剂。阴离子型表面活性剂是洗涤剂中应用最早也是用量最大的一类，占洗涤剂生 产总量的6 5 8 0 ，且在今后一段时间内，仍将占据主导地位 6 1 。l a s 因其优 良的特性，如加工性、配伍性和优良的生物降解性等，3 0 多年来在洗涤工业中有 着重要的作用。 表面活性剂广泛应用于人类的各项活动，对海洋环境的污染主要通过城市污 水的排污渠【7 - - 9 。表面活性剂未经妥善处理即排放到河流海洋等自然水体中，严 重影响周围生态系统的平衡发展。表面活性剂在低浓度下即产生大量泡沫，它的 存在不仅影响了自然水体景观的美感，且其生物毒性直接威胁到水生动植物的生 一 。一， 存；由于水中表面活性剂的存在，其进行的有氧生物降解消耗大量的氧气，使水 中溶解氧量明显降低，造成水质恶化：还有一部分表面活性剂不仅具有抑制和杀 死微生物的作用，而且还抑制其他有毒物质的降解；另一方面，大量水体中未能 被降解的表面活性剂被土壤吸附以后，影响了土壤的某些性质，显著地降低了土 4 黄河三角洲潮间带直链烷基苯分布特征研究 壤对有机毒物的吸附作用，并改变了土壤中微生物的组成，造成了进一步的污染 【1 0 1 。l a s 通过污水排放、生活垃圾和工业废渣等途径进入环境，几乎在所有的环 境介质中都能检出，甚至南极麦克斯韦尔海湾海域水体都受到一定程度的污染 【1 1 】 o 1 2 3l a b s 在环境中的行为特征 1 2 3 1l a b s 在不同区域的分布特征研究 l a s 作为表面活性剂被广泛用于清洁剂制造业。2 0 世纪9 0 年代西欧对l a s 的 消费量为0 5 x 1 0 6 吨，与此同时全世界的用量从1 9 9 5 年的2 5 x 1 0 6 吨，上升至u 2 0 0 3 年的1 5 x 1 0 6 吨【1 2 1 。2 0 世纪7 0 年代后期首次在美国南加州的海洋环境中发现l a b s 之后【1 3 】；这种化合物在南加9 - h 4 个最大的城市污水处理厂排出的污水中被检测到。 分析从洛杉矶县环卫部门收集的沉积物，检测到了l a b s 和烯烷基苯( 注：烯烷 基苯即用直链烷基苯作为生产清洁剂的原料之前所用的原料) 阴。此后，相继有 学者在不同地区的河流、河口和近岸进行了l a b s 的检测，其结果相差较大( 见 表1 ) 。 从表中可以看出，由于各地区环境背景不同，导致l a b s 浓度分布各有差异， 以东京湾和纳拉甘西特湾为例。东京湾北部总l a b s 浓度为1 0 0 0 3 0 0 0n g g ，流入 东京湾的河流中l a b s 浓度范围变化较大，在l o 1 5 0 0 0n g g t l 4 1 2 _ n ，而整个纳拉 甘西特湾沉积物中l a b s 浓度中值小于5 0n g g 。东京人1 ：3 约2 5 0 0 万，纳拉甘西特 湾周围人口1 0 0 万；东京湾北部有大量的污水流入，湾底部厌氧环境抑制了l a b s 的微生物降解，使沉积物中的l a b s 得以保存。纳拉甘西特湾l a b s 最高浓度均出 现在湾北部的河流中，浓度小于西地中海沿岸沉积物浓度7 2 0 - 2 7 5 0 0n g g 【1 5 】。与 波士顿海港相比，波士顿海港人1 2 1 4 0 0 万，人口数量在东京和纳拉甘西特湾之间， 相应的l a b s 的值为2 8 0 - 2 3 0 0n g g 。圣地亚哥人口约1 3 0 万，悬浮物中l a b s 的浓 度为3 4 10 0l - t g g ，e l t a k a d a 等所测得的东京湾地区最大的污水处理厂l a b s 浓度 要高( 1 8 - 3 4l x g g ) 。从表中的数据对比还可以看出：同一地区沉积物和悬浮物 中l a b s 的浓度均低于下水道废水中的浓度。这一结果表明：l a b s 浓度的减少最 主要是因为海水的稀释，另外其他机制也会导致l a b s 的去除或者化学成分的改 变。 5 黄河三角洲潮间带直链烷基苯分布特征研究 表1 1 世界上不同区域l a b s 的研究结果 研究地区 沃什湾、 晤士 可 胡伯河口 研究内容研究结果规律 研究者 泰沉积物中 及的l a b s 东京湾以 及邻近河 口 诺马角污 水处理厂 排水渠、提 华纳河、圣 地亚哥沿 海沉积物 纳拉甘西 特湾、普罗 维登斯河、 西康河以 及陶顿河 沉积物中 的l a b s 和 l a s s 沃什湾样品中l a b s 浓 度2 5 8 4 8n g g ( 干重) ； 泰晤士河口样品l a b s 浓度0 1 2 3 陷儋 l a b s 分布于河口及东 京湾北部地区，平均浓 度1 峙倌 水中及沉诺马角污水处理厂排污 积物中的渠中l a b s 的浓度3 0 1 0 l a b s n g l 沉积物中纳拉甘西特湾中沉积物 的l a b s中l a b s 浓度中值小于 5 0n g g ，4 1 个站位中的 8 个站位浓度低于检测 线( 1n g g ) ，普罗维登 斯河、西康河及陶顿河 局部地区沉积物中 l b s 高于2 0 0 0n g g 美国墨西沉积物中整个研究范围划分为北 哥边境到的l a b s部、中部和南部l a b s 桑托斯湾、的浓度分别为1 7 4 南加州 n e , g 、3 2 0n e d g 、2 4 9 n e d g ，l a b s 的最高浓度 出现在北部和中部地区 2 0 0 m 等深线 耋吴砉翟晏差粪i ：i ：葛擎。r ，a 9 y 9 m 2 ) 【l u n q d 。毗扎最大值出现在污泥倾倒点( 1 9 9 2 ) ”1 l a b s 含量没有表现出离岸 的递减性，表明l a b s 没有 集中在河口地区而被远距 离的输送。l a s s 的浓度从 河口上游的) 1 0 雌旭迅速递 减到河i = 1 下游的( 1 峙僖。 l a s s 在沿岸地区进行了迅 速的降解 提华纳河中l a b s 浓度低于 检测限；圣地亚哥沿海沉积 物中l a b s 的浓度远低于在 诺马角污水处理厂排污渠 中的浓度，l a b s 主要来源 于生活污水的排放 纳拉甘西特湾沉积物中 l a b s 的浓度远低于普罗维 登斯河、西康河以及陶顿河 中的浓度 t a k a d ae t a 1 ， ( 19 9 2 ) 1 4 】 淼) 【l 茅吐 t a k a d a , ( 19 9 8 ) 1 3 】 ! j 譬嚣嬲奋( 2 0 0 4 焉) j 铲啦小以及沉积物中有机碳的 ”1 含量都没有关系 巴塞罗那沉积物中c 】o c 1 4 l a b s 的浓度为 巴塞罗那港1 2 沉积物中s e r g i9 缝ze ta 1 ， 港1 = 1的l a b s1 2 5 3 1g g g ，平均值为l a b s 的浓度高于之前报道( 2 0 0 6 ) 1 8 5 峙儋，中值为4 0 的海洋环境中的浓度 国内对于l a b s 的研究较少，以l a b s 为示踪剂指征环境污染起始于2 0 世 纪8 0 年代，主要应用于城市污水及其底泥环境的污染指示。如戴树桂等【2 0 】采集 天津南排污河污水及其底泥样品，检测到了l a b s 。汤根土等通过对市售洗涤 剂用品与广州市水源水中l a b s 的对比分析表明，该类化合物可以作为特征污染 物指示环境是否受到城市污水的污染。对近海的研究如罗孝俊等以l a b s 作为生 活污水排放的示踪剂，测定了珠江三角洲主要河流及邻近南海北部海域表层沉积 6 黄河三角洲潮问带直链烷基苯分布特征研究 物中l a b s 浓度。结果表明，珠江、东江、西江、伶仃洋及南海北部海域样品中 l a b s 的浓度分别为5 8 5n g g - 2 3 3 2 1n g g ，9 6 9n g g - 5 6 5 8n g g ，2 0 5n g g - 5 7 0 n g g ，5 8n g g - 2 5 8n g g ，2 5n g gn 2 3 1n g g 。罗孝俊等【捌于2 0 0 5 年5 月2 0 0 6 年2 月从珠江三角洲最主要的八条河流中采的水样中得到以下结果：溶解相中 z l a b s ( c l o c 1 3 l a b s 的总量) 的平均浓度为1 4n g l - - 6 1 2 4n g l ；非溶解相中 i g l a b s ( c 1 0 c l s l a b s 的总量) 的平均浓度为0 0 1i - t g g - 1 1 4i t g g 。讨论了水体、 悬浮物、胶体当中l a b s 的分布比例，并探讨人文排污与l a b s 的含量之间的关 系。研究结果表明：珠江三角洲总l a b s 的浓度高于南亚以及东南亚的平均浓度。 1 2 3 2l a b s 的迁移转化规律研究 环境样品中的l a b s 一般是碳链中含有1 0 1 4 个碳，苯环连在碳链中不同的位 置就形成了l a b s 的同分异构体。苯环连接在碳链的2 、3 或4 位叫做外取代异构体， 连接在5 、6 或7 位叫做内取代异构体。l a b s 可以用c j l a b n 表示，其中i = 1 0 1 4 ， 1 1 代表苯环在碳链上的位置。 2 0 世纪7 0 年代海洋环境中的l a b s 就被测定过，但是直n s o 年代早期l a b s 作 为分子标志物的潜力才得到认可【3 】。l a b s 一旦进入环境，就开始经历有氧微生 物的降解过程，在实验室试验中，l a b s 在有氧的环境中，温度为1 3 2 8 时半衰 期为3 9 天。c 1 2 l a b s 同分异构体的分布情况，为l a b s 的降解效率提供了重要的 信息。由于生物降解对外取代与内取代的同分异构体具有选择性，并且外取代异 构体的降解速率大于内取代异构体的降解速率i 外取代异构体比内取代异构体优 先降解，为了在数量上表示l a b s 异构体的组成，t a k a d a 和i s l l i w 栅i 【2 3 】证明可以 用内取代异构体与外取代异构体浓度的比值来表示l a b s 的降解程度。 研究表明，十二烷基苯( c 1 2 - l a b ) 同分异构体含量丰富，气质色谱峰能够 很好的进行区分，峰型在其同分异构体中不会相互影响，并且实验研究结果表明 以c