三峡库区消落带表层沉积物生物标志物时空变化与来源分析

作者：赵岱寅; 蔡茂雪; 张代钧; 王锋文^*

来源：中国环境科学, 2022, 42(06): 2810-2820.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20220215.001

• 三峡库区
• 消落带
• 生物标志物
• 时空变化
• 来源分析

受三峡大坝季节性“蓄水-放水”影响,三峡库区消落带每年呈“淹没-落干”周期性变化,库区内有机质环境地球化学过程也随之改变.基于此,于2018年3月和9月带采集淹没期和落干期表层沉积物成对样品(n=16×2=32),GC-MS分析生物标志物(正构烷烃、未分离复杂混合物、藿烷和甾烷),探讨不同时期有机质时空变化与来源组成.结果表明,落干期和淹没期正构烷烃(C_(10)～C_(40))浓度分别为(14.09±4.05)μg/g和(16.25±3.91)μg/g,UCM为4.28～28.62μg/g,表明存在石油烃类污染.正构烷烃短链与长链比(L/H)在落干期和淹没期平均值分别为(0.90±0.56)、(0.74±0.15),指示落干期为低等生物与陆源高等植物的混合有机质输入,淹没期则以陆源输入为主.碳优势指数CPI平均值分别为(1.66±0.32)、(1.70±0.33),指示化石燃料与高等植物的混合贡献.正构烷烃主峰碳数(C_(max))与浓度特征揭示落干期藻类、细菌和水生植物源输入比淹没期高.库区上游多以水生、高等植物源为主,而下游则以细菌、浮游藻类低等输入居多.藿烷类(C_(27)、C_(29)～C_(32))Ts/Tm,C_(31)(S/S+R)以及甾烷类(C_(27)～C_(29))C_(29)ααα S/(S+R)比值结果均可指示高成熟度石油烃输入.主成分分析结果表明落干期以石油源和水生、陆生植物源混合输入为主,淹没期以低等生物与水生植物混合源输入居多.本研究探讨了季节性水位调节对消落带沉积物生物标志物的影响机制,获得了示踪信息,为进一步研究库区生物标志物环境地球化学循环提供基础数据.

• 单位
  煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室; 重庆大学