摘要: 多环芳烃(PAHs)是一类由两个或两个以上苯环组成的碳氢化合物，作为一种典型的持久性有机污染物(POPs)，普遍存在于环境中，一旦释放就会长期存在，并能进行长距离迁移。其中16种PAHs被美国环保署列为优先控制的污染物，为本次研究对象。滇池是云南最... 展开 多环芳烃(PAHs)是一类由两个或两个以上苯环组成的碳氢化合物，作为一种典型的持久性有机污染物(POPs)，普遍存在于环境中，一旦释放就会长期存在，并能进行长距离迁移。其中16种PAHs被美国环保署列为优先控制的污染物，为本次研究对象。滇池是云南最大的淡水湖，是昆明生活和生产用水的重要水源，抚仙湖是我国最大的深水淡水湖泊，快速的城镇化、工业化等人类活动加剧，影响到两个湖泊的生态环境，导致滇池成为中国污染最严重的湖泊之一，抚仙湖流域也受到了不同程度的污染。通过湖泊沉积物污染特征来研究区域人类活动强度及其相互关系，成为环境地理学、湖泊科学等领域的重要研究方向。因此，对滇池和抚仙湖沉积物PAHs的研究，不仅丰富了相关领域的理论与实证，更可以为当地湖泊环境治理和管理政策制定提供借鉴。 本文主要对滇池和抚仙湖两个湖泊沉积物中PAHs的沉积记录、组成特征、影响因素及风险程度等方面进行研究。综合评估滇池和抚仙湖沉积柱中PAHs的污染状况，结合社会经济指标，探究其百年尺度的变化规律，解析沉积物中PAHs赋存的影响因素，并对湖泊沉积物和孔隙水中PAHs的生态风险进行评估。主要研究结论如下： (1)通过核素定年方法，重建了近百年来滇池和抚仙湖沉积柱中ΣPAH16的污染历史。滇池沉积柱DC1、DC2和DC3多环芳烃总含量(ΣPAH16)分布范围为172-2245ng/g、500-2145ng/g和373-1147ng/g，各沉积柱中ΣPAH16浓度为DC1＞DC2＞DC3，由北到南多环芳烃浓度呈下降趋势。FX1沉积柱中ΣPAH16含量分布范围为68-821ng/g。且人口、GDP和能源消费量均是两个湖泊沉积柱中ΣPAH16含量的主要影响因素。从PAHs组成来看，从底部到表层，滇池和抚仙湖各沉积柱2-3环PAHs所占比重逐渐减少，4环和5-6环PAHs所占比重逐渐增加。研究表明，2-3环的PAHs含量其浓度主要与生物质或家庭燃煤等低温燃烧的人类活动有关，4环的PAHs含量其浓度主要受煤炭消费量的影响，5-6环的PAHs含量其浓度主要与汽车尾气的排放有关。近百年来滇池和抚仙湖各沉积柱孔隙水中ΣPAH16浓度的变化趋势与沉积物中的浓度变化趋势都基本一致。与国内其他湖泊对比，滇池沉积柱PAHs的污染程度处于较高水平，抚仙湖污染程度处于中等水平。与国外发达国家相比，滇池和抚仙湖沉积物PAHs浓度的峰值沉积时间要明显晚于发达国家，浓度水平也要明显低于发达国家。 (2)滇池和抚仙湖各沉积柱中TOC、TN和TP含量是PAHs含量的重要影响因子，而TOC和TN含量对PAHs的作用要大于TP的作用，且高环PAHs与TOC、TN和TP的相关性比低环PAHs更显著。滇池各沉积柱中PAHs的主导气象因子均为平均气温，而年均降水量对各沉积柱的影响都是最小的；抚仙湖沉积柱中PAHs的主导气象因子为日降水量≥0.1mm天数，而平均气温和平均风速几乎没有产生影响。 (3)比值法和PMF模型判定滇池和抚仙湖沉积柱PAHs来源结果表明，滇池DC1沉积柱中PAHs来源主要以交通源为主，贡献量为47%，DC2沉积柱也主要以交通源为主，贡献量为47%，DC3主要以煤炭燃烧源为主，贡献量为29%，且各沉积柱从底层到表层PAHs来源都存在由煤炭和生物质燃烧源向化石燃料燃烧源过渡的趋势；抚仙湖沉积柱PAHs的来源，在1978年以前，以生物质燃烧源为主，贡献量为34%，1978年以后，主要以煤炭燃烧源为主，贡献量为32%。 (4)滇池各沉积柱中TEQBaP和MEQBaP浓度均处于较低的毒性水平，致癌致畸风险均不高；抚仙湖沉积柱FX1中TEQBaP和MEQBaP浓度处于较低的毒性水平，基本没有潜在的致癌致畸风险。滇池各沉积柱孔隙水中，2-3环的PAHs污染程度相对较轻，而4-6环的PAHs污染程度较重；抚仙湖孔隙水中，2-3环的PAHs的污染程度也较轻，4-6环的各高环多环芳烃浓度，绝大部分也都处于安全值范围内，只有小部分达到了慢性毒性水平，整体污染较轻。 (5)神经网络模型预测2021-2030年滇池和抚仙湖沉积柱PAHs的浓度，结果表明，滇池在未来十年沉积物中PAHs的浓度没有大幅度增加，最高浓度为2128.9ng/g，抚仙湖在未来十年沉积物中PAHs的浓度基本稳定，没有大幅度增加，最大值为814.4ng/g。两个湖泊预测浓度数据都没有大幅增加，但政府仍需重视，采取相应的环境保护措施，避免湖泊污染问题的出现。 收起