滦河干流水体多环芳烃与有机氯农药季节性分布、组成及源解析

为确定滦河水环境中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)和有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)的季节性分布、组成及来源,分别于2015年5月(春季)和8月(夏季)采集了滦河干流14个断面春、夏两季表层水体水样,采用GC-MS/MS分析了水体中17种PAHs和15种OCPs浓度.结果表明,滦河干流春季表层水体中PAHs总浓度范围是33.33~90.65 ng·L~(-1),平均值为52.64 ng·L~(-1);夏季PAHs总浓度范围是147.68~252.68 ng·L~(-1),平均值为169.88 ng·L~(-1);春季表层水体中OCPs总浓度范围是0.08~3.48 ng·L~(-1),平均值为1.19 ng·L~(-1);夏季OCPs总浓度范围是0.08~5.47ng·L~(-1),平均值为1.02 ng·L~(-1).滦河干流春、夏两季表层水体中PAHs季节性污染特征表现为夏季PAHs总浓度高于春季,OCPs季节性污染特征整体表现为滦县、大黑汀水库坝上、潘家口村、郭家屯、曲家湾和白城子等6个断面春季OCPs总浓度低于夏季,其他8个监测断面则表现为春季要普遍高于夏季.从滦河春、夏两季表层水体PAHs和OCPs组成特征来看,春、夏两季PAHs以中低环为主且不同环数PAHs组成比例差异明显,其中春季主要以三环芳烃为主,其次是四环和二环,占PAHs总浓度的比例分别为51.18%~67.55%(平均为61.39%)、11.78%~33.94%(平均为20.97%)和13.31%~27.12%(平均为16.94%);萘(Naphthalene,Nap)对滦河干流夏季表层水体中PAHs总浓度贡献最大,导致夏季PAHs以二环芳烃为主,占PAHs总浓度的比例为77.08%~90.62%(平均为83.34%),其次是三环芳烃和四环芳烃,分别占PAHs总浓度比例为7.09%~15.22%(平均为12.40%)和2.23%~7.49%(平均为3.97%);春、夏两季表层水体中OCPs只有六六六(hexachlorocyclohexanes,HCHs)和滴滴涕(dichlorodiphenyltrichloroethanes,DDTs)有不同程度检出,且呈现以HCHs为主的污染特征,大部分断面HCHs主要组成部分是β-HCH,其中春季占HCHs总浓度的43.78%~70.09%,平均比例为56.25%;夏季占HCHs总浓度的53.63.00%~64.31%,平均比例为58.37%,其他断面则以α-HCH和γ-HCH为主要组成.分析滦河春、夏两季表层水体中PAHs和OCPs的来源,PAHs同分异构体比值显示滦河干流表层水体中PAHs主要来源于燃烧源,部分监测断面还存在石油源和混合源.OCPs同分异构体比值显示滦河干流春、夏两季表层水体中HCHs主要来源于环境残留和大气的长距离传输,另外春季乌龙矶和三道河子断面、夏季大黑汀水库坝上断面可能有新的林丹或γ-HCH输入;DDTs主要来源于新源输入和环境残留,其中潘家口水库坝上、三道河子、外沟门子、白城子、正蓝旗和闪电河水库等断面DDTs污染可能是由于新源输入,姜各庄和郭家屯断面DDTs主要来源于环境残留.滦河干流表层水体中除Chr浓度超过了美国国家水质标准外,其他各单体PAHs未超过各国或组织制定的水质标准,同时各单体PAHs也未超过不同国家或组织制定的水生生物暴露安全标准,但PAHs总浓度超过了美国环境质量标准和欧盟最大允许浓度规定的水生生物暴露安全限值,表明可能会通过水生生物富集PAHs对人类健康构成一定威胁;OCPs浓度不超过不同国家和组织制定的地表水水质标准,也不超过美国环保署制定的淡水水体水生生物水质基准,但春季姜各庄、乌龙矶、曲家湾和白城子及夏季潘家口水库坝上、潘家口村、曲家湾、白城子等断面α-HCH浓度超过其人体健康水质基准,春季闪电河水库断面p,p'-DDD浓度,以及姜各庄、三道河子、郭家屯和闪电河水库等断面p,p'-DDE浓度均超过了其人体健康水质基准,表明α-HCH、p,p'-DDD和p,p'-DDE对滦河干流这些断面周边居民健康会产生潜在有害影响.

Seasonal Distribution, Composition, and Source Apportionment of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Organochlorine Pesticides in the Main Stream of the Luanhe River