海河河口水环境中POPs的污染特征及来源解析

【摘要】： 海河干流所在的天津市曾经是我国重要的POPs产品生产基地,海河河口是典型的POPs污染区域。本文综合运用多种分析方法,系统研究海河河口水环境中三类POPs的存在水平和组分特征,分析其来源,旨在科学认识该区域的POPs污染状况,评价生态风险,为区域POPs污染控制提供了决策支持。 综合运用气相色谱/电子捕获检测器、气相色谱/质谱联用仪、气相色谱/高分辨质谱联用仪、CALUX生物测试法等多种设备和方法,建立了水和沉积物中三类POPs (22种杀虫剂类POPs、12种多氯联苯以及二噁英类)的分析方法,回收率、检测限及重现性等各性能指标均符合环境分析要求。 连续三年采集海河河口地区的水和沉积物样品,利用建立的方法分析其中POPs含量,结果表明:总体上海河干流的POPs污染状况较为严重,河口附近污染显著,而渤海湾污染相对较轻。所检出的杀虫剂类POPs以六六六和滴滴涕为主,多氯联苯主要以三氯和四氯取代PCBs为主,二噁英类主要以八氯代二苯并-对-二噁英、七氯代二苯并-对-二噁英和八氯代二苯并呋喃为主。当地大沽化工厂关停POPs产品生产设施后,下游海河干流断面的六六六含量反而明显上升,推断原因为生产设施拆除后露天堆放的含六六六废弃物被雨水冲刷进入海河水体。 利用CALUX生物测试法所测的毒性当量值与气相色谱/高分辨质谱联用仪的检出结果之间具有很好的相关性,表明CALUX方法适用于沉积物样品中二噁英类的快速筛选分析。在大沽化工厂至海河大闸断面的沉积物中发现高含量的二噁英类,通过对沉积物样品中二噁英类的组分特征与文献报道的大沽化工厂排污口污泥及工厂附近土壤样品二噁英类的杂质构成的比较分析,推断沉积物中二噁英的污染来自大沽化工厂利用六六六无效体热解生产五氯酚钠的过程。 运用PCA-MLR方法,对沉积物中OCPs、PCBs的来源进行了解析,发现沉积物中的OCPs主要来自于工业HCHs的历史生产、堆放泄漏和DDT的新输入两类不同来源的贡献;推测沉积物中的PCBs主要来自于当地非故意产生源和大气的长距离输送。