岩溶农业区水环境中有机氯农药和多环芳烃的分布特征研究——以湖北黄粮地区为例

为研究岩溶农业区水环境中有机氯农药(OCPs)和多环芳烃(PAHs)的迁移转化特征,为水污染防治提供依据,以湖北宜昌黄粮地区典型的岩溶农业区为例,对该地区水环境中各取样点OCPs和PAHs的污染状况进行了调查研究,并对水环境中持久性有机污染物的生态风险进行了综合评价。结果表明:研究区水体中29种OCPs均被检出,各取样点水样中OCPs的含量范围为1.73~497.81ng/L,其中雾龙洞水样中OCPs的含量异常高,整体上表现为地下水体中OCPs的检出种类数量高于地表水,地表水体中OCPs的检出含量高于地下水体;各取样点水样中PAHs的含量范围为84.79~263.74ng/L;研究区水体中OCPs的含量均未超出饮用水水质标准,但某些地方的水体中PAHs的含量超出了荷兰《地下水水质标准》中规定的限值,说明部分水体已有一定程度的PAHs污染,应当引起相关部门的注意;研究区水环境中的持久性有机污染物具有"高检出率,低检出量"的特点,整体上看污染水平低,生态风险小。     

用沉积物、稀有鮈鲫和生物模拟采样器评价水体中PAHs和OCPs的生物富集和有效性

以官厅湿地为研究对象,通过分析多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs)在沉积物中的浓度及在30 d暴露笼养稀有鮈鲫和三油酸甘油脂-醋酸纤维素复合膜(TECAM)中的富集水平,来评价PAHs和OCPs在水体中不同介质中的富集规律,并探讨了用TECAM膜对水生生物进行生物有效性评价的可行性.结果表明,目标污染物的沉积物生物富集系数(BSAF)和沉积物TECAM膜富集系数(TSAF)在湿地各点之间均存在着较大差异,变异系数分别在10%～70%和20%～50%之间,且BSAF和TSAF与Kow均没有一致的变化规律.对于所研究的目标污染物尤其是PAHs,稀有鮈鲫的BSAF值比平衡分配模型的预测值(在1～4之间)小1个数量级左右,而TSAF值则比较接近水生生物的模型预测值.同时也发现湿地中OCPs的BSAF和TSAF相互之间存在较好的相关关系,5个实验点相关系数分别为0.80、 0.87、 0.83、 0.85和0.84(p<0.01),而PAHs的BSAF和TSAF相关关系不显著(p>0.1).由此可见,联合应用沉积物、稀有鮈鲫和TECAM膜能更可靠更准确地评价PAHs和OCPs这类有机污染物在水体中的污染状况,TECAM膜作为一种生物模拟采样器能很好地预测鱼对OCPs这类较难降解有机污染物的生物富集,是对水体中疏水性有机污染物进行生态风险评价的一个有力工具.     

天津滨海地区表层沉积物中持久性有机污染物的含量特征与生态风险

从天津滨海地区不同地表水表层沉积物取样,测定4类持久性有机污染物即多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)、多氯联苯(PCBs)和多溴联苯醚(PBDEs)的含量,目的是了解该区4类持久性有机污染物的含量特征并对其生态风险进行评估.结果表明,天津滨海地区10个沉积物采样点中16种优先控制的PAHs均有检出,PAHs总含量范围为274.06～2 656.65μg.kg-1、平均为1 198.51μg.kg-1.化石燃料(例如煤和汽油)的燃烧是该区表层沉积物中PAHs的主要来源,个别地方混有石油类产品的输入.在大沽排污河采样点,22种OCPs总含量为3 103.36μg.kg-1,35种PCBs和14种PBDEs的总含量分别为87.31μg.kg-1和13.88μg.kg-1.其它采样点OCPs、PCBs和PBDEs的含量均较低.该区表层沉积物中总有机碳含量与PAHs的相关性很好,但与OCPs、PCBs和PBDEs的相关性较差,这可能与PAHs主要来自面源污染而其它污染物主要来自点源污染有关.沉积物中PAHs(尤其是低分子量PAHs)的风险较大,在多个采样点中,萘和/或苊的含量超过可能效应浓度,极有可能对底栖生物产生不良影响.在大沽排污河,七氯环氧化物和林丹(gamma-BHC)超过可能效应浓度,极有可能对底栖生物产生不良影响;其它采样点OCPs的生态风险较小.整体上,PCBs和PBDEs的生态风险较小.     

武汉典型饮用水水源中典型POPs污染特征与健康风险评估

为了揭示武汉典型饮用水水源中典型持久性有机污染物(POPs)的污染特征与风险水平,采用固相萃取-气相色谱-质谱定性定量分析法,对武汉长江及其支流上18个典型集中式饮用水水源地,共26个采样点水体中多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)浓度进行了检测,分析了 POPs的污染水平,并开展健康风险评估.结果表明,26个采样点均有PAHs检出,除苯并[k]荧蒽检出率为88.46％外,其他15种单体检出率均为100.00％,多环芳烃累积ρ(∑PAHs)检出范围为57.04～475.79 ng·L-1,平均值为173.86 ng·L-1.PAHs污染程度总体较低,PAHs主要以中低环芳烃为主,来源于以石油源为主的混合源.共有8种OCPs被检出,(∑OCPs)范围为ND-4.57 ng.L-1,平均值为0.78 ng·L-1,OCPs浓度水平相对较低.共有24种PCBs被检出,ρ(∑PCBs)范围为ND-77.49 ng·L-1,平均值为9.88 ng·L-1,PCBs主要以不易降解的高氯联苯为主,部分点位PCBs浓度超过我国地表水环境质量标准限值,HeptaCBs-180物质需要引起持续关注.健康风险评估结果显示,研究区域内PAHs和PCBs的致癌风险指数均处于10-6～10-4,对人体可能产生潜在的致癌风险;OCPs和PCBs的非致癌风险指数均小于1,不会对人体产生非致癌风险.     

太原市小店污灌区地下水中多环芳烃与有机氯农药污染特征及分布规律

污水灌溉在华北水资源匮乏地区得到广泛应用,但却可能会将有机污染物引入地下水.为查明有机污染物在污灌区地下水中的污染现状,本文选取山西省小店污灌区为研究区,采集了16个地下水样品(浅层水样品13个,深层水样品3个),利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了多环芳烃(PAHs)的含量、利用气相色谱-电子捕获器(GC-ECD)分析了有机氯农药(OCPs)的含量.结果表明,研究区地下水中PAHs的浓度范围为13.98~505.89 ng·L-1,平均浓度为115.67 ng·L-1,以2~3环的低环芳烃为主,萘和菲的检出率最高;OCPs的浓度范围为13.91~103.23 ng·L-1,平均浓度为40.99 ng·L-1,检出率最高的为α-六六六、δ-六六六、2,4-滴滴滴、艾氏剂、硫丹硫酸酯、六氯苯.总体来看,深层水的有机污染物浓度明显低于浅层水;各水渠附近地下水中有机污染物浓度顺序为:东干渠北张退水渠太榆退水渠,显示地下水水质受到污水灌溉的影响.     

典型持久性有机污染物在翅碱蓬中的分布特征

碱蓬是潮间带的常见优势种群,为了解其在持久性有机污染物从陆域向海洋迁移中所起的作用,利用GC-MS研究了东营和营口潮间带盐沼植物翅碱蓬不同器官及根系土中有机氯农药(OCPs)、多环芳烃(PAHs)、十溴联苯醚(BDE209)和多氯联苯(PCBs)的含量和分布特征.结果表明,4类持久性有机污染物在翅碱蓬中的污染水平依次为ΣPAHsΣOCPsBDE209ΣPCBs(96～1506ng/g、14～577ng/g、1.8～33ng/g和399～2161pg/g).营口潮间带沉积物中OCPs、PAHs和PCBs的污染水平高于东营,但这3类污染物在两地潮间带翅碱蓬叶子中的含量水平相当.OCPs在两地翅碱蓬各器官中的分布相同,即茎根叶,PAHs和PCBs2种污染物受根系土中有机质含量的影响,在翅碱蓬器官中呈现不同的分布.BDE209在东营潮间带的污染水平(19.7ng/g)高于营口(2.36ng/g),在碱蓬器官中呈现不同分布.     

用沉积物、稀有鲫和生物模拟采样器评价水体中PAHs和OCPs的生物富集和有效性

以官厅湿地为研究对象,通过分析多环芳烃（PAHs）和有机氯农药（OCPs）在沉积物中的浓度及在30 d暴露笼养稀有鲫和三油酸甘油脂-醋酸纤维素复合膜（TECAM）中的富集水平,来评价PAHs和OCPs在水体中不同介质中的富集规律,并探讨了用TECAM膜对水生生物进行生物有效性评价的可行性.结果表明,目标污染物的沉积物生物富集系数（BSAF）和沉积物TECAM膜富集系数（TSAF）在湿地各点之间均存在着较大差异,变异系数分别在10%～70%和20%～50%之间,且BSAF和TSAF与K_ow均没有一致的变化规律.对于所研究的目标污染物尤其是PAHs,稀有鲫的BSAF值比平衡分配模型的预测值（在1～4之间）小1个数量级左右,而TSAF值则比较接近水生生物的模型预测值.同时也发现湿地中OCPs的BSAF和TSAF相互之间存在较好的相关关系,5个实验点相关系数分别为0.80、 0.87、 0.83、 0.85和0.84（p<0.01）,而PAHs的BSAF和TSAF相关关系不显著(p>0.1).由此可见,联合应用沉积物、稀有鲫和TECAM膜能更可靠更准确地评价PAHs和OCPs这类有机污染物在水体中的污染状况,TECAM膜作为一种生物模拟采样器能很好地预测鱼对OCPs这类较难降解有机污染物的生物富集,是对水体中疏水性有机污染物进行生态风险评价的一个有力工具.     

天津塘沽海滨浴场沉积物中POPs的垂直分布

应用GC-MS对渤海湾潮间带天津塘沽海滨浴场沉积物中的多环芳烃、有机氯农药、多氯联苯和多溴联苯醚等持久性有机污染物的垂直分布进行了研究.4类污染物的污染水平依次为PAHs>OCPs>PCBs>PBDEs,其质量分数范围分别为113.1～1 040.0和7.6～118.1 ng/g,715.0～7 048.3和10.0～158.2 pg/g(以干质量计). 在0～50 cm深度,w(PAHs)相对较高且变化较大,50 cm以下深度,w(PAHs)逐渐降低且变化较小.在测定的16种PAHs中w(菲)最高,并随深度的增加而降低.污染源解析表明,PAHs的污染主要来自石油输入和煤、木炭等的燃烧. OCPs的垂直分布与PAHs类似,在定量的20种OCPs中,w(HCB)最高,其次是w(HCHs)和w(DDTs);研究表明HCHs和DDT没有新的输入. 在0～70 cm深度,w(PCBs)低且变化小,70～80 cm深度突增1个数量级. w(PBDEs)较w(PCBs)低1个数量级,在5～10 cm深度污染水平最高.      

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.     

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.     

某微污染水源自来水厂的纳滤深度处理效果研究

采用一级四段纳滤组合工艺处理南方某微污染水源自来水厂的传统净水工艺段出水,考察了纳滤膜工艺对出水水质的提升效果.结果表明,纳滤对常规水质指标与微量有机物有较好的去除效果,对混凝沉淀池出水中TOC和UV_(254)的去除率在95%以上(出水TOC≤0.3 mg·L~(-1),UV254≤0.005 cm~(-1));对卤乙酸、三卤甲烷前体物、多环芳烃和有机氯农药的截留率分别在62%、85%、50%和95%左右,使用UMU-SOS测试的出水遗传毒性低于检出限,不同段纳滤膜对相对分子质量较大的消毒副产物前体物与有机氯农药的去除率未呈现明显差异,但对相对分子质量较小的多环芳烃去除效果呈现明显差异,表明纳滤主要依靠物理截留去除水中相对分子质量较大的有机物,对相对分子质量较小的有机物则存在较大的局限性.与之相比,水厂目前使用的双级臭氧-生物活性炭深度处理工艺对传统净水工艺出水中多环芳烃、有机氯农药、遗传毒性的去除截留率分别仅为17%、62%、80%左右,显示纳滤对微量有机物的去除效果更为理想.     

东江流域典型乡镇饮用水源地有机污染物健康风险评价

为阐明东江流域典型乡镇饮用水源地有机污染物的分布特征与风险水平,对研究区域内9个区县45个水样中的常规水质指标和有机氯农药、有机磷农药、邻苯二甲酸酯、多环芳烃、多氯联苯、挥发性有机物共6大类有机污染物进行了检测分析.应用美国环保局推荐的环境健康风险评价模型,对不同类型的水源地进行了健康风险评价.结果表明,研究区域有机污染物的致癌风险水平相对较高,成人和儿童的饮水致癌风险最高分别达到了1.17×10-5.a-1和2.19×10-5.a-1;研究区域的非致癌风险较低,均在推荐的可接受范围内.不同类型水源地有机物致癌风险排序为江河>水库>山泉>地下水.研究区域有机污染物健康风险主要来源于六六六、二氯甲烷、氯丁二烯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和多环芳烃,需要重点控制管理.     

湄洲湾水体中持久性有机污染物的污染特征与风险评估

对湄洲湾海域表层水体中的持久性有机污染物(POPs)的特征进行了综合的调查分析.结果显示,湄洲湾水体中有机氯农药(OCPs)、多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)的浓度分别为:1.51~10.3ng/L[平均值(4.28±2.72)ng/L]、5.31~42.6ng/L[平均值(18.52±10.58)ng/L]、125~167ng/L[平均值(145±11.8)ng/L].与国内其他海域水体相比,湄洲湾的POPs污染均处于中等偏低的水平.湄洲湾海域水体中不同种类的POPs空间分布存在较大差异.HCHs分布表明该区域存在工业品HCHs和林丹的使用;滴滴涕(DDTs)则以工业早期残留为主并伴有新的污染输入;沿岸的化工企业排放的污水可能是该海域PCBs的主要来源;PAHs主要来源石油源,这与该海域密集的油码头与频繁的船运有关.依据目前的环境控制标准判定,湄洲湾海域水体中POPs仅PCBs的浓度有超出风险值限定,可能对生态环境造成危害,应采取相应的污染物控制与减排措施.     

沉积物中多环芳烃和有机氯农药赋存状态

对珠江广州河段高污染沉积物进行粒度分级,对不同粒径的样品重液分离,收集轻组分(有机质)和重组分(主要为无机矿物及无定型有机质).用显微镜对沉积物中不同粒径轻重组分的吸附剂进行鉴定,测定其中的多环芳烃(PAHs)和有机氯农药(OCPs).结果表明,沉积物样品中有机质占总重量9.1%,富集了81.5%的多环芳烃,77.2%的有机氯农药;无机矿物和无定型有机质占90.9%,富集了18.5%的多环芳烃,22.8%的有机氯农药;轻组分中的有机吸附剂对PAHs和OCPs的富集能力比重组分无机矿物和无定型有机质高1～2个数量级.     

土壤-水环境系统有机氯农药地球化学特征

为探索有机氯农药在扩散迁移、水-土界面作用等表生地球化学过程中的组成变化规律,对经济作物基地有机氯农药研究发现:土壤和水介质中17种有机氯农药均有检出,主要污染物为HCHs、DDTs和硫丹硫酸盐。土壤中有机氯农药含量(3.47～544.22ng/g)远高于水体中有机氯农药含量(2.55～4.06ng/L),水体中有机氯农药有随深度而降低的趋势。通过等值线图描述HCHs和DDTs在土壤表层(0～5cm)和土壤下层(5～20cm)中的空间分布,反映了人类使用农药的历史。统计分析显示有机氯农药组分间的相关性较强(相关系数R为0.63～0.84(P<0.01,N=23)),这与农药来源相对稳定(即主要是早期使用残留)有关。     

多环芳烃在西江高要段水体中的分布与分配

为了解西江流域水体中多环芳烃(PAHs)的深度和季节分布及其在溶解相和颗粒相的分配以及控制因素,分别在洪水期(2003年8月和2004年7月)和枯水期(2003年11月和2004年3月)采集了西江高要段水柱.结果表明,溶解相和颗粒相中PAHs的浓度分别为21.7~138 ng/L和40.9~664.8μg/kg;水体中PAHs的总含量(颗粒相及溶解相),洪水期大于枯水期.在溶解相中,PAHs的浓度随深度无明显规律;而在颗粒物中,PAHs的浓度都表现出相同的变化趋势,即中层水PAHs含量最高,表层水PAHs含量最低.溶解相和颗粒相中PAHs的浓度都随悬浮颗粒物的含量增加而增加.从PAHs组成特点来看,溶解相以3环的PAHs为主,而颗粒相以3~4环的PAHs为主.PAHs在颗粒相及溶解相中的分配系数(KP)不受颗粒有机碳浓度控制(R2为0.000 1~0.2),而受颗粒物浓度、及溶解有机碳浓度的共同影响(R2为0.15~0.36),尤其是溶解态的细小碳黑有机质的影响.西江高要段水体PAHs在不同季节的lgKOC值大部分超过经典平衡分配模型的上限.除了2003年11月(R2为0.000 4~0.12,p0.001)之外,其它3个季节PAHs的lgKOC与lgKOW均有较强的相关性(R2为0.29~0.91,p0.05).洪水期颗粒物的亲脂性强于枯水期.     

长江武汉段不同粒径沉积物中多环芳烃（PAHs）分布特征

将采自长江武汉段的沉积物湿筛分成5个粒径的组分（>200 μm,200～125 μm,125～63 μm,63～25 μm,<25 μm）,分别测定其中多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明,不同粒径沉积物中PAHs组成基本相同,均以3环以上PAHs为主,但是∑PAHs浓度相差很大,范围为26.1～7 135.9　ng/g.其中,>200　μm沉积物中∑PAHs浓度最高,为7 135.9 ng/g;63～25　μm沉积物中∑PAHs浓度最低,为26.1　ng/g.占沉积物38.6%质量分数的<25　μm沉积物富集了沉积物中约75%的∑PAHs.总有机碳是影响PAHs在不同粒径沉积物中分布的主要因素,不同粒径沉积物中PAHs与总有机碳呈显著正相关（p<0.01）.此外,有机质类型、结构也是影响PAHs在不同粒径沉积物中分布的重要因素.