某生物质电厂周边农田土壤中多环芳烃污染特征及生态安全评价

为了解与评价某生物质电厂周边农田土壤多环芳烃的污染状况,按照点源扇形布点原则,在电厂周边4个方位不同距离布点,在远离电厂区域设置对照点.参照《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166—2004)采样,共采集25个农田土壤样品.取经过处理的样品5.00 g,用乙腈超声提取、浓缩后,HPLC法测定15种PAHs的含量.描述其空间分布特征,采用特征污染物分析、环数分析、异构体比值分析及聚类分析等方法解析污染来源,运用荷兰分级标准评价法进行生态安全评价.结果显示生物质电厂周边农田土壤中15种PAHs总量为311μg·kg~(-1)(204～576μg·kg~(-1)),TEQ(BaP)为21.9μg·kg~(-1)(4.39～58.1μg·kg~(-1)),明显高于对照区的193μg·kg~(-1)(76.1～329μg·kg~(-1))和12.7μg·kg~(-1)(0.499～31.9μg·kg~(-1)).在常年主导风向下风向,BaP、PAHs总量和TEQ(BaP)随烟囱距离的增加呈抛物线趋势分布,最大值在距电厂1000 m处.生物质电厂周边农田土壤中高环PAHs组分高于对照区和燃煤电厂周边,生物质燃烧是该区域PAHs的主要来源.生物质电厂周边农田土壤中BaP、∑PAHs和TEQ(BaP)高于燃煤电厂和医疗垃圾焚烧厂,存在不容忽视的生态风险.     

南极企鹅粪土地层、机体组织与卵中POPs含量分布及其生态环境意义

对南极阿德雷岛企鹅栖息地粪土混合地层进行210Pb定年,同时采用气相色谱－电子捕获检测器 (GC－ECD)内标定量法测定了企鹅栖息地粪土混合地层及其机体组织中的有机氯污染物分布.结果表明:粪土混合地层中表层的有机氯污染物含量最高,w(PCBs),w(HCHs)和w(DDTs)分别为0.92,0.42和0.70 ng/g. 与非栖息地的比较表明,通过有鸟类活动的粪土混合地层(营巢和粪便)输入的PCBs和OCPs比无鸟类生命途径的高. 因此,海鸟成为将有机氯污染物带到南极大陆的媒介和途径. 有机氯污染物主要分布在企鹅机体的脂质和脂肪中,其中脂肪和尾臀腺中的含量最高,脂肪中w(PCBs),w(HCB),w(HCHs) 和w(DDTs)分别为126.9～277.0,43.2～197.0, 未检出～20.7 和79.4～110.1 ng/g. 蛋卵中w(PCBs), w(DDTs),w(HCB)和w(HCHs)分别为0.4～0.9,2.4～10.3,6.0～10.2和0.1～0.4 ng/g,总积蓄水平依次为HCB>DDTs>PCBs>HCHs. 对比PCBs在企鹅体内的积累与排出(粪土和产卵)过程可知,前者占主导地位.在南极企鹅机体组织和卵中检出PCBs和OCPs表明,有机氯农药可在鸟类动物体内积累与代间转移,在相当长的时期内难以消除.      

东莞市土壤中有机氯农药的含量及其组成

2002年10～12月采集东莞市土壤样品64个,采用气相色谱法对土壤中的17种有机氯农药进行分析.除HCHs外,其它13种有机氯农药在所有样品中都有不同程度的检出.HCHs的含量介于n.d.～16.11μg/kg之间,平均含量为1.76g/kg.DDTs含量在0.05～36.33μg/kg之间,平均含量为3.49μg/kg,同国内其他地区相比,其残留水平偏低.土壤中DDTs、HCHs残留在不同土壤利用方式下有所不同.     

黄淮平原农田土壤中多环芳烃的分布、风险及来源

对227个黄淮平原农田表层土壤样品中16种多环芳烃(PAHs)含量进行了调查,并对其致癌风险和来源等进行了分析.结果表明,有15种PAHs被普遍检出,各单体检出率在23.3%~100%之间(苊烯未检出).土壤中PAHs总量(∑PAHs15)为33.44~1246μg/kg,平均值为152.4±166.2μg/kg,且以4环及4环以上PAHs为主,其中16.7%的样品中PAHs含量达到了污染水平(>200μg/kg),与国内外其他地区相比,黄淮平原农田土壤中PAHs含量处于相对较低水平.黄淮平原农田土壤7种致癌性PAHs毒性当量浓度(TEQBap)占总毒性当量浓度的98.27%,其中苯并(a)芘(Bap)潜在致癌风险最大.同分异构体比值法和主成分分析结果表明黄淮平原农田土壤中PAHs的主要来源是汽油、柴油高温燃烧、以及煤和秸秆燃烧.相关性分析表明有机质含量与∑PAHs15及PAHs单体含量具有显著相关性,表明有机质是影响PAHs在土壤中含量、空间分布及归趋的一个重要因素.     

铅锌冶炼区农田土壤中多环芳烃污染特征、源解析和风险评价

采用快速溶剂萃取(ASE)、凝胶渗透色谱净化(GPC)协同高效液相色谱(HPLC)检测方法,分析贵州省典型铅锌冶炼区赫章县41个表层农田土壤样品中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量水平,并对其污染特征、来源和生态风险进行了分析.结果表明:典型铅锌冶炼区妈姑镇农田土壤∑PAHs的含量范围为196~11592μg·kg~(-1),算术均值和中位值分别为1500μg·kg~(-1)和780μg·kg~(-1),妈姑镇高含量的∑PAHs积累可能与当地长时间的铅锌冶炼活动有关.PAHs组分特征表现出以2~3环和4环多环芳烃为主.根据荷兰土壤干预值,妈姑镇农田土壤96.6%受到了不同程度的污染,其中,轻微污染、中度污染和重度污染所占比例分别为31.0%、24.1%和41.5%.研究区域PAHs的主要来源为煤和生物质的不完全燃烧及石油源.妈姑镇的新厂村、何家冲村、平桥组、拱桥村及赫章县的达依乡采样点土壤中PAHs的TEQBap10超过了荷兰土壤干预值规定的TEQBap10限值33.0μg·kg~(-1),说明赫章县、尤其是赫章县典型铅锌冶炼区妈姑镇农田土壤已受到PAHs的污染,存在潜在的生态风险.     

贵州红枫湖地区水稻土多氯联苯和有机氯农药的残留

调查了红枫湖周边水稻土的7种多氯联苯（PCBs）和13种有机氯农药（OCPs）的含量分布.结果显示,DDTs及其代谢产物、HCHs的异构体、异狄氏剂、七氯等有机氯农药及PCB 28和PCB 52在所有样品中均被检出.与国内外污染区相比,PCBs含量较低.研究区土壤中污染物的组成结果类似,PCBs以3～5氯取代的同属物为主,农药以DDTs为主.剖面土壤中∑PCBs含量范围为8.9～55.9 ng/g,主要以3～5氯取代的PCBs为主,平均占PCBs总量的89%.∑DDTs含量为 4.7～42.6ng/g,以p,p′-DDE,p,p′-DDT为主.DDT/（DDD+DDE）的比率表明红枫湖地区水稻田中DDTs的降解速率不同,暗示其环境条件的差异.α-HCH/γ-HCH为0.28～0.90,表明红枫湖地区水稻田中HCHs在环境中残留时间很长,经历了光解和生物作用等变化.PCBs对TEQ的贡献较低,为0.06～0.51 pg/g.     

福州表层土壤有机氯农药分布特征与生态风险评价

采用GC-ECD方法检测福州市农田表层土壤中有机氯农药(OCPs)的含量,探讨研究区表层土壤中HCHs和DDTs残留水平和分布特征,并进行生态风险评价。结果表明:研究区表层土壤中HCHs和DDTs异构体及其衍生物检出率高于96%,其中HCHs残留量为1.26~26.64ng/g,均值为(4.81±4.87)ng/g,整体残留水平较低,DDTs的含量范围为0.52~158.29ng/g,均值为(16.44±26.24)ng/g,部分点位残留量较高;研究区不同区域表层土壤中HCHs、DDTs异构体及其衍生物平均含量均表现为郊区市区,且市区DDTs主要来源于历史残留,而郊区普遍存在三氯杀螨醇的输入,但都存在林丹的使用;研究区表层土壤中HCHs生态环境风险较低,部分点位DDTs生态风险较高,应引起重视。该研究可为该地区土壤管理与污染防治提供科学依据。     

藏东南色季拉山土壤中有机氯农药和多环芳烃的浓度分布及来源解析

2012年8月采集了藏东南色季拉山阴坡和阳坡的土壤样品,测定了其中多环芳烃和有机氯农药(包括六六六和滴滴涕)的污染含量.土壤中Σ_(16)PAHs的含量范围为99.3~1 984 ng·g~(-1),平均值为1 017 ng·g~(-1);HCHs和DDTs的含量分别为0.37~2.07 ng·g~(-1)(平均值为1.15 ng·g~(-1))和0.70~43.9 ng·g~(-1)(平均值为9.87 ng·g~(-1)),均远高于青藏高原中部及西部土壤中相应污染物的含量,PAHs甚至可高达两个数量级.阳坡α-HCH和DDTs的浓度随着海拔升高,而阴坡HCHs和DDTs的浓度随着海拔降低或无显著变化.阴坡土壤PAHs随海拔无升高或降低的变化趋势,而阳坡土壤PAHs的浓度在低海处呈现较高浓度,可能是存在局部污染源的排放.PAHs的组成以较轻组分(2和3环)为主,平均占总含量的85%以上,说明研究区域的PAHs主要来自大气远距离传输源.PAHs的特征单体比值表明生物质和化石燃料的低温燃烧是色季拉山PAHs的主要来源,同时阴坡也可能受到石油泄漏的影响.较低的α/γ-HCH比值表明,研究区域的HCHs主要是历史工业品HCHs和林丹共同输入的结果.p,p'-DDE/p,p'-DDT和o,p'-DDT/p,p'-DDT的比值显示,研究区域DDTs主要是由历史工业品DDTs和三氯杀螨醇共同贡献所致.根据研究区域污染物的浓度特征和藏东南的气象条件可知,研究区域的污染主要受印度季风的影响.     

长江口滨岸潮滩动物体中PCBs和OCPs的分布

利用GC-ECD对长江口滨岸潮滩中动物进行研究,分析了PCBs和OCPs(DDTs和HCHs)的含量分布.结果表明PCBs含量水平为43.7～1260.4ng/g,均值为342.5ng/g;DDTs为1.5～159.4ng/g,均值为33.7ng/g;HCHs为0.9～77.0ng/g,均值为13.0ng/g.从空间上看,同种动物对不同污染物的累积和同种污染物在不同动物体内的累积均无明显的规律,但同属种样品则有雄性个体污染物含量高于雌性个体、小个体高于大个体的规律.对动物体内POPs污染进行了初步评价,结果显示:该区动物均不同程度地受到污染,污染已达中等水平.     

广州地区农田土壤中有机氯农药残留分布特征

以网格法在农田土壤中均匀布点,采集土壤样品75个,对广州地区农田土壤中有机氯农药含量及分布状况进行了研究。结果表明,试区土壤有机氯农药的检出率为100％,表明广州地区农田土壤中有机氯农药残留现象普遍存在。六六六（HCHs）和滴滴涕（DDTs）的平均含量分别为42．75μg/kg、52．76μg/kg,含量范围分别在1．35—803．72和2．73—1036．90μg/kg。与国内不同区域的同类研究相比,广州地区土壤的有机氯残留水平较高。在不同利用类型土壤中,有机氯残留状况有所差异,六六六在水稻土中残留量最高,而滴滴涕在菜园土中含量最高。     

钢铁工业区下风向土壤中多环芳烃污染特征及源解析

为了解钢铁工业区对土壤环境的影响以及土壤的污染状况,采集上海典型钢铁工业区下风向的14个表层土壤样品,应用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）检测了样品中16种优控PAHs（多环芳烃）的含量水平,分析了钢铁工业区下风向土壤中PAHs的组成分布特征,并利用比值法和主成分分析法对土壤中的PAHs进行溯源.结果表明,钢铁工业区下风向土壤中∑₁₆ PAHs（16种优控PAHs的含量）范围为167.0~2 355.0 μg/kg,∑₇PAHs（7种具有致癌作用的PAHs的含量）在∑₁₆ PAHs中平均比例为50.4%,近距离样区（< 1 km）表层土壤中∑₁₆ PAHs平均值最高,为1 057.7 μg/kg,远距离样区（5~10 km）污染相对较轻,平均值为381.4 μg/kg;宝3、宝6和宝9采样点于钢铁工业区烧结工艺的下风向,导致宝3采样点∑₁₆ PAHs最高,为2 355.0 μg/kg,宝3、宝6和宝9采样点土壤中PAHs含量依次降低;表层（0~20 cm）土壤中PAHs单体含量最高的为荧蒽,致癌性最强的苯并[a]芘含量范围为10.0~194.0 μg/kg,环数组成以4环为主,平均比例为46.3%,其次是5~6环,二者平均比例为39.9%,随着距离工业区越远,4环的组成比例越高,5~6环比例降低;比值法和主成分分析法结果显示土壤中PAHs主要来源于石油、煤的燃烧和机动车尾气的排放.研究显示,钢铁工业对多环芳烃贡献较大,下风向土壤中总多环芳烃的含量和高环多环芳烃比例都呈现明显的随距离递减特征,石油、煤的燃烧和机动车尾气的排放是其多环芳烃的最主要来源.      

Topsoil dichlorodiphenyltrichloroethane and polychlorinated biphenyl concentrations and sources along an urban-rural gradient in the Yellow River Delta

The Yellow River Delta (YRD) is a typical agricultural and petrochemical industrial area of China. To assess the current status of soil dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and polychlorinated biphenyls (PCB) residues, topsoil samples (0-15 cm) (n = 82) were collected in Bincheng District, at the geographic center of the YRD. The total concentrations of six DDT homologues were within 3.3-3819 μg/kg, with a mean concentration of 191 μg/kg, showing significant increase along urban-rural gradient. Soil concentrations of seven indicator PCBs in the area ranged from non-detectable to 87.0 μg/kg, dominated by heavily chlorinated PCBs (PCB-101 and -118). Soil PCBs concentrations were significantly greater in urban than suburban and rural areas. Principal component and multiple linear regression analysis suggest that 86.4% of soil DDTs originate from past DDT usage, and 13.6% originate from dicofol application. Soil PCBs most likely originate from the petrochemical industry (77.1%), municipal solid waste disposal (16.5%), local commercial PCB homologues usage (5.2%), and long-range atmospheric deposition (1.2%). In general, soil DDTs pollution was classified as low level, and mean PCBs concentrations were below the severe contamination classification range. Because PCB-118 is a dioxin-like congener, monitoring and remediation is advised to assess and reduce negative environmental and human health effects from soil DDTs and dioxin-like congeners in the study area.     

青岛近海沉积物中多环芳烃、多氯联苯和有机氯农药的含量和分布特征

利用气相色谱/质谱方法对青岛近海表层沉积物中多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)进行了测定,并分析了PAHs、PCBs和OCPs的分布特征.结果表明,PAHs、PCBs和OCPs的均值分别为684.80、6.87和13.52ng·g-1,含量变化均呈近岸高、远岸低的分布规律.燃料的高温燃烧排放对本研究海域沉积物中PAHs有较大贡献;PCBs主要来源于工业及生活排放,但已受到控制;沉积物中HCHs存在工业和农业双重污染源输入,DDT主要是由于历史上使用农药造成,且在表层沉积物中受到好氧微生物降解.与国内外同类研究结果相比,调查海域沉积物中PAHs、PCBs和OCPs的污染程度及生态风险均处于较低水平.     

汕尾近岸水体和沉积物中有机氯农药的残留特征及生态风险评价

本研究通过对汕尾近岸水体和沉积物中两类有机氯农药（六六六和滴滴涕）的分析测定,评估了汕尾海域的有机污染现状和生态风险。研究表明,汕尾近岸水体中六六六（HCHs）和滴滴涕（DDTs）的含量分别为0.26～3.53ng/L和nd（未检出,下同）～6.77ng/L,沉积物中HCHs和DDTs的含量分别为nd～0.62ng/g...     

辽河和太湖沉积物中PAHs和OCPs的分布特征及风险评估

于2009年6月分别采集辽河和太湖表层沉积物样品,测定了多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs)的含量.结果表明,辽河表层沉积物中∑PAHs含量(干重)为120.8~22120ng/g,平均值为3281ng/g,处于较高的水平;太湖∑PAHs的含量为256.6~1709ng/g,平均值为829.0ng/g,处于中等水平.两采样区的PAHs以4环和5~6环为主,荧蒽含量最高,PAHs主要因热解产生.辽河和太湖表层沉积物中OCPs的含量均处于较低水平,且均以β-HCH为主.利用相平衡分配法建立了15种PAHs和8种OCPs的沉积物基准值,对沉积物中PAHs和OCPs进行了生态风险评估,结果显示辽河流域的浑河段均有∑PAHs、∑DDTs和∑HCHs超标点位,具有较大的生态风险;太湖流域未发现超标点位,沉积物中各类污染物中含量均未超过基准值,生态风险较小.     

长江水体多氯联苯和有机氯农药污染特征与通量研究

河流作为陆源持久性有机污染物(POPs)进入海洋的重要途径,其POPs污染问题备受关注. 为了解我国“十三五”时期长江水体多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)的污染特征,以2017年11月—2018年11月在长江大通站采集的表层水为研究对象,利用气相色谱-三重四级杆串联质谱仪(GC-MS/MS)测定水体中溶解态、颗粒态PCBs和OCPs的浓度,分析水体中溶解态、颗粒态PCBs和OCPs的污染特征,通过化合物组成特征和比值揭示水体中PCBs、OCPs的来源,估算输出通量,并从污染物浓度、年径流量及输沙量三方面加以比较. 结果表明:大通站水体中溶解态∑₄₁PCBs和∑₉OCPs浓度范围分别为0.059~0.29和0.21~0.52 ng/L,颗粒态∑₄₁PCBs和∑₉OCPs浓度范围分别为0.26~0.88和0.34~0.89 ng/L. 六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)和氯丹(CHLs)均以历史使用残留为主,而PCBs存在新的输入. PCBs、HCHs和DDTs的总输出通量(溶解态+颗粒态)分别为0.57、0.35和0.29 t/a,远低于其他学者于2009—2015年得到的长江入海PCBs、HCHs和DDTs的年均通量. 研究显示,大通站水体中溶解态、颗粒态PCBs和OCPs的污染特征不同,大通站相对较低的PCBs、HCHs和DDTs的输出通量与长江流域过去10年污染物浓度、年径流量和输沙量的整体降低直接相关,溶解态PCBs、HCHs和DDTs浓度显著降低是重要因素. 研究结果反映了我国“十三五”期间提出的长江经济带“共抓大保护,不搞大开发”和近20年坚持履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的重要成效. 今后应重点关注大通以下至长江河口的污染物跨介质分配和交换通量,以系统揭示长江输出POPs在区域污染物“源汇”关系中扮演的角色.      

Distribution of organochlorine pesticides (OCPs) and polychlorinated biphenyls (PCBs) in surface water and sediments from Baiyangdian Lake in North China

Persistent organochlorine compounds, including hexachlorocyclohexanes (HCHs), dichlorodiphenyltrichloroethanes (DDTs) and polychlorinated biphenyls (PCBs) were analyzed in surface water and sediments from Baiyangdian Lake, North China. Total concentrations of HCHs, DDTs and PCBs in surface water were in the range of 3.13-10.60, 4.05-20.59 and 19.46-131.62 ng/L, respectively, and total concentrations of HCHs, DDTs and PCBs in sediments were 1.75-5.70, 0.91-6.48 and 5.96-29.61 ng/g dry weight, respectively. Among the groups of HCHs (sum of α-HCH, β-HCH, γ-HCH and δ-HCH) and DDTs (sum of DDT, DDD and DDE), the predominance of β-HCH, DDE and DDD in water and sediment samples was clearly observed. This observation suggested that β-HCH was resistant to biodegradation and the DDTs had been transformed to its metabolites, DDE and DDD. For PCBs, penta-, hexa- and hepta-chlorinated congeners were the most abundant compounds in the both phases. Furthermore, the partitioning of chlorinated compounds between sediment and water was investigated to understand their transport and fates in aquatic ecosystems. The results indicated that average logs of organic carbon-normalized sediment-water partition coefficients (logK_oc') for OCPs varied between 3.20 and 5.53, and for PCBs, logK_oc' values ranged from 3.19 to 5.57. The observed logK_oc' was lower than their equilibrium logK_oc predicted from linear model, which may be attributed to the solubility enhancement effect of colloidal matter in water phase and the disequilibrium between sediment and water.     

湖南东部地区稻田土壤中有机氯农药残留及分布

2006年3月,在湖南省东部7个地区的城市近郊和工业区附近稻田中多点采集土壤样品,参照EPA8081A标准方法对样品进行处理和分析,以研究20种有机氯农药残留及分布状况.结果表明:稻田土壤中残留的有机氯农药主要为六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)类,共占有机氯农药残留总量的84.6%,2种污染物残留量均低于《食用农产品产地土壤环境质量指标》(HJ332-2006)限值,其中,w(HCHs)为1.7～25.3 μg/kg,平均值为18.2 μg/kg;w(DDTs)为10.5～40.4 μg/kg,平均值为23.8 μg/kg.残留水平较高的是β-HCH,DDT和DDE,w(β-HCH),w(DDT)和w(DDE)的平均值分别为12.9,11.4和9.8 μg/kg;其他13种农药也不同程度地被检出.同国内外其他地区同类农田土壤相比,该残留量处于中等水平,表明湖南东部地区稻田土壤中六六六和DDT的残留具有一定的生态风险.      

广东省典型区域农业土壤中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的残留及其分布特征

2002年10月—2005年11月采集广东省典型区域(汕头市、湛江市、东莞市、惠州市、中山市、珠海市和佛山市顺德区)的农业土壤表层(0～20 cm)样品444个,采用气相色谱方法对土壤中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)进行分析,初步揭示广东省农业土壤中有机氯农药的分布及残留情况. 结果表明:HCHs的检出率为95.9%,w(HCHs)为未检出～104.38 ng/g,平均值5.90 ng/g;DDTs的检出率为95.7%,w(DDTs)为未检出～157.75 ng/g,平均值为10.18ng/g. HCHs的4种异构体中,w(β-HCH)最高,平均值为2.96 ng/g,而p,p′-DDE是3种DDTs异构体中含量最高的,平均值为5.09 ng/g. 不同土壤利用类型中,有机氯农药残留总量为水稻田>菜地>香蕉地>旱坡果园地>甘蔗地,汕头市土壤中有机氯农药残留总量明显高于该研究区的其他地方. 与国内外其他地区农业土壤中的DDTs和HCHs含量和我国土壤环境质量标准(GB15618-1995)相比,广东省典型区域污染程度较低.