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太湖有机氯农药的水平、历史趋势及迁移规律的研究

亓学奎  
【摘要】:有机氯农药(OCPs)是一类重要的持久性有机污染物(POPs),具有高毒性、难降解性、半挥发性和生物蓄积性,可在环境中可长期存在,并通过食物链富集,危害生态系统和人体健康。我国是世界上OCPs生产和使用大国,虽然早在20世纪70年代,西方发达国家就已经开始禁用OCPs,而我国也于1983年开始禁止生产和使用,但由于其使用量大,在环境中降解缓慢、滞留时间长,使得OCPs仍然是环境中检出率最高的一类POPs。 目前,国内外对于有机氯农药污染的研究主要集中于海湾及河口地带,对湖泊的研究较少,太湖是我国东部沿海地区多功能湖泊,关于太湖的有机氯农药水体-沉积物交换还尚未见报道,探讨太湖水体和沉积物中有机氯农药的来源与归宿,以及沉积物中有机氯农药的重新释放对太湖水质的影响,可以为太湖有机污染的控制与治理提供理论依据。 本文系统研究了太湖表层沉积物、柱状样品和水体中OCPs的含量、分布规律、可能来源、潜在的生态风险以及水体-沉积物之间的交换通量,结果如下: 采用GC-NCI-MS分析了太湖69个表层沉积物样品中OCPs的含量,OCPs的总含量范围为0.55-11.66ng/g,平均值为4.13ng/g,DDTs、HCHs和HCB的含量分别为0.14-8.53ng/、nd-4.20ng/g、nd-6.24ng/g。其中w(DDTs)占w(OCPs)的40%,是样品中OCPs的主要成份。DDTs的残留以DDTs的降解代谢产物p,p’-DDE为主,HCHs的残留以其长期降解产物β-HCH为主。采用a-HCH/y-HCH、 p,p’-DDT/p,p’-DDE的值对HCHs和DDTs的来源进行分析,发现太湖表层沉积物中γ-HCH主要源于工业品和林丹的使用,近期可能有DDTs源的输入。与国内外不同地区沉积物中有机氯农药残留相比,太湖有机氯农药残留水平属于中等偏下水平。 太湖所有沉积物采样点的T-氯丹的含量小于ERL值,大部分采样点DDT、DDE和∑DDTs的含量小于ERL值,含量超过ERL值的区域出现在污染较为严重的竺山湾、梅梁湾地区,不存在含量超过ERM值的采样点。总体来说,太湖水体沉积物中的有机氯农药存在一定的生态风险,可能对生态环境造成危害,OCPs对环境的潜在威胁仍不容忽视。 太湖3个柱状沉积物样品中OCPs的测定结果如下:OCPs浓度为0.88-4.73ng/g,平均值为2.i7ng/g;DDTs、HCHs、六氯苯的残留量均较高,其中DDTs为0.35-1.68ng/g,平均值为0.55ng/g;HCHs的浓度为0.25-1.99ng/g,平均值为0.65ng/g;六氯苯为0.50-1.35ng/g,平均值为0.92ng/g。3个湖湾的沉积柱表层DDTs含量最高,有明显的表面富集现象,说明太湖可能着存在着DDTs类物质的输入。 对太湖水样中有机氯农药的分析结果如下:p,p'-DDT的含量最高浓度为426.26pg/L,其次是a-HCH和硫丹I,浓度分别为289.99pg/L和215.20pg/L,虽然沉积物中六氯苯和p,p'-DDE的浓度较高,但是因为六氯苯和p,p'-DDE具有很高的辛醇水分配系数(logKow),水溶性差,因此水体中六氯苯和p,p'-DDE的浓度并不高。采用a-HCH/γ-HCH比值对HCHs的来源进行分析,发现太湖水体中的y-HCH污染来源于工业品和林丹的使用,由交换模型得出HCHs的净交换通量为释放通量,全年大约有706.71kg由沉积物释放到水体中,水体中的p,p'-DDT/p,p'-DDE比值远大于1,说明了近期可能有新的污染源的输入,由交换模型得出p,p'-DDT的净交换通量为沉降通量,全年大约有50.74kg由水体沉降到沉积物中,另外全年大约有25.63kg的硫丹I由水体沉降到沉积物中,反映出太湖水体存在较为严重的硫丹I污染,而且近期有DDTs产品的输入。从而造成了水体中DDTs的污染。


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