原油与凝析油：中国海洋生态系统中两次重大石油泄漏事件的污染轨迹与管理启示对比

《Marine Environmental Research》：Crude vs. Condensate: Contrasting Pollution Trajectories and Management Implications from Two Major Oil Spills in China’s Marine Ecosystems

PAHs污染格局及源解析显示：大连原油泄漏致工业区PAHs富集（HMW占比56.3%），Sanchi凝析油泄漏呈现径向扩散特征（LMW占比73.8%），二者的毒性当量（TEQ_BaP）分别达28.6和19.4 ng/g dw，凸显油品类型对污染特征及风险评估的影响。研究提出PAHs污染诊断应区分油品类型，建立基于毒性当量的动态监测体系。

　　

王传远|郭平|唐建辉|张海江

中国科学院烟台海岸带研究所，中国烟台264003

摘要：

石油泄漏日益威胁中国的海洋生态系统，Sanchi（凝析油）和大连（原油）事件展现了不同的污染动态。本研究结合空间分析、化学计量源解析（HCA-PCA）和生态风险评估方法，比较了表层沉积物中的多环芳烃（PAHs）污染情况。结果显示，大连的PAHs主要聚集在工业区，可能来源于历史上的燃烧活动；而Sanchi的PAHs浓度从事故现场向四周逐渐降低，这反映了凝析油的挥发过程。源解析表明，大连的PAHs具有统一的燃烧来源，而Sanchi的PAHs则来源于重燃油的风化和燃烧。尽管整体PAHs浓度低于环境风险阈值（ER-L），但Sanchi中的重燃油衍生5-6环PAHs仍需持续监测。毒性当量（TEQ_BaP）分析突出了特定地点的风险，强调了在准确进行风险评估和针对性海洋环境管理时，应优先考虑TEQ指标而非总PAHs浓度。泄漏产生的PAHs与原有工业污染之间的复杂相互作用表明，修复工作必须同时考虑急性污染和慢性污染源。

引言

海洋石油污染已成为全球性的环境挑战，对海洋生物和生态系统造成长期影响（Li等人，2022年）。随着海上运输和石油开发的扩大，人为造成的石油泄漏（占海洋油膜总量的94%）已成为主要污染源（Oliveira等人，2020年）。在泄漏污染物中，多环芳烃（PAHs）因其致癌、致突变和持久性特性而尤为令人担忧（Lotufo和Fleeger，1997年）。PAHs来源于热解（燃烧）和石油成因，石油泄漏对其在海洋中的积累起到了重要作用。例如，Allan等人（2012年）的研究表明，深水地平线（Deepwater Horizon）石油泄漏事件中3.90%的泄漏物质为PAHs（Allan等人，2012年；Bacosa等人，2018年）。中国快速的能源需求增长加剧了其面对海洋石油泄漏的脆弱性。2010年的大连石油泄漏释放了1,500吨原油，污染了430平方公里的黄海海域；2018年的Sanchi事件——历史上首次凝析油泄漏——涉及111,300吨超挥发性原油（Yin等人，2018年，2022年；Pan等人，2018年）。虽然凝析油会迅速蒸发，但其燃烧和泄漏会释放出像PAHs这样的持久性有毒物质，这些物质能远距离传播并在生物体内积累。

PAHs主要来源于热解和石油成因（Yunker和Macdonald，2003年），包括工厂废气、车辆排放、石油泄漏和燃烧过程（Reddy等人，2002年；Allan等人，2012年；Pongpiachan等人，2018年）。化石燃料燃烧通常会产生高分子量（HMW，4-6环）PAHs，而石油衍生的PAHs多为低分子量（LMW，2-3环）（Zhao等人，2021年；Magalh?es等人，2022年）。由于PAHs对海洋生态系统的不同毒性，泄漏后需要监测其污染动态（Liu等人，2013年；Kahkashan等人，2019年；Goto等人，2021年；Li等人，2022年），沉积物是这些物质的最终归宿。石油产品的固有特性直接决定了其中PAHs的具体组成、环境迁移路径和潜在风险。鉴于这些PAHs带来的环境危害和健康风险，明确受石油泄漏影响的海洋生态系统中的污染状况对于后续相关研究和风险管理至关重要。

尽管已有大量关于石油泄漏影响的研究（Tam 2001年；Allan等人，2012年；Yin等人，2018年），但很少有研究比较原油泄漏和凝析油泄漏之间的PAHs污染动态，这构成了一个关键的知识空白。大多数现有研究集中在原油泄漏事件上（如深水地平线事件（Allan等人，2012年；Bacosa等人，2018年；Cagle等人，2024年），并优先关注高分子量（HMW）PAHs的研究。即使是针对凝析油泄漏的有限研究（例如Sanchi事件；John等人，2025年），也缺乏对凝析油和原油之间PAHs动态的比较分析（如空间分布和相分离）。本研究旨在：（1）描述两次泄漏事件沉积物中的PAHs污染特征；（2）通过化学计量技术确定PAHs的来源；（3）评估生态风险，为海洋环境管理提供依据。通过实现这些目标，本研究将揭示不同类型石油（凝析油与原油）产生的PAHs在环境中的不同命运，从而为负责保护海洋生态系统的政策制定者和环境机构提供紧迫而实用的见解。

章节摘录

采样

在两次石油泄漏事件发生60天后，从典型的受污染海域采集了表层沉积物样本（0-5厘米）：具体来说，一次是在2010年9月中旬（2010年7月16日大连石油泄漏事件发生后的60天），另一次是在2018年3月初（2018年1月6日Sanchi事件发生后的60天）。这一时间窗口能够捕捉到两种石油类型之间PAHs的典型差异（在它们完全消散之前），同时尽量减少其他因素的影响。

总PAHs的分布

在大连石油泄漏事件的沉积物中，检测到了16种优先考虑的PAHs中的13种，总浓度（TPAHs）范围为113.97至275.5 ng•g^-1 dw（平均198.80 ng•g^-1 dw）。泄漏核心区域（S-D1–D5）的TPAHs浓度显著高于远处区域（S-D12–D15，113.97–167.82 ng•g^-1 dw），这反映了石油衍生PAHs的沉积过程（图2）。虽然海水中的PAHs浓度在泄漏源附近达到峰值（Liu等人，2013年），但沉积物中的PAHs分布情况有所不同。

结论

本研究揭示了大连石油泄漏事件和Sanchi残骸之间PAHs污染模式的差异，这种差异受石油类型和环境因素的影响。大连的表层沉积物（泄漏后60天）显示PAHs主要聚集在工业区，可能源于历史上的工业积累；而Sanchi的PAHs浓度从事故现场向四周逐渐降低，较低的浓度可能是由于凝析油的挥发。通过诊断比率和HCA-PCA进行的源解析表明

CRediT作者贡献声明

张海江：监督，资源管理。唐建辉：监督，方法学研究。郭平：验证，数据整理。王传远：撰写初稿，调查工作

未引用的参考文献

潘等人，2020年；Steinhauer和Boehm，1992年；Tam等人，2001年。

利益冲突声明

? 作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了科学技术基础资源调查计划（项目编号2022FY100300）和山东省自然科学基金（项目编号ZR2021QD021）的支持。