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.      

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.     

海南岛东寨港区域水体中有机氯农药组成与时空分布

利用GC-ECD对海南岛东寨港区域水体中有机氯农药(OCPs)进行检测.结果表明,地表水中ρ(OCPs)为2.53～241.97 ng/L,海水中ρ(OCPs)为3.60～28.30 ng/L;地表水中的ρ(OCPs)呈季节性分布,枯水期ρ(OCPs)高于丰水期;同时西南部三江水体中ρ(OCPs)最高.地表水中同时期的ρ(DDTs)高于ρ(HCHs),且地表水中ρ(DDTs)呈现季节性分块分布,DDTs组成随季节而变化.海水中ρ(OCPs)分布规律为内外交接处＞外港＞内港.地表水和海水中有机氯农药组成不同,地表水中有机氯农药是海水中有机氯农药来源之一.与国内外河流相比较,研究区地表水有机氯农药含量处于中低水平.      

海河上游地区土壤有机氯农药的分布特征研究

该文采集了海河上游地区土壤样品,测定了24种有机氯农药(OCPs)的残留量,并对其残留特征、污染来源和污染程度进行了研究。结果表明,海河上游地区土壤中检出大部分有机氯农药,其中3种有机氯农药检出率达到100%,OCPs总残留量(∑OCPs)范围为2.75~139 ng/g,平均为40.1 ng/g。DDTs和HCHs是土壤中有机氯农药的主要污染物,相应的残留量分别为2.75~131 ng/g和ND~11.0ng/g,二者的残留特征表明了该地区土壤中HCHs主要来自于早期商业残留,部分地区存在新源输入的可能;而DDTs主要来源于历史上DDTs农药的使用,部分地区显示有新源输入。土壤中HCHs污染程度较低,而部分地区土壤中DDTs属于较高程度污染,存在较大的环境风险。文章同时首次分析了海河上游土壤中DDTs的降解产物DDM(bis(p-chloropheny)-methane)、DDMU(bis(chlorophenyl)-1-chloroethylene)和DBP(dichloroben-zophenone)的残留量,并讨论了DDT降解产物的分布特征。     

岩溶区不同水体有机氯农药对比研究

为研究岩溶区地下水、地表水之间有机氯农药的差异,用气相色谱-微池电子捕获检测器(GC-μECD)分析了水中OCPs含量.结果表明:研究区水样中有机氯农药检出率达100%.OCPs浓度范围32.13~319.53ng/L,均值为134.17ng/L.OCPs浓度季节差异明显,枯水期高于丰水期.水井(sj)中OCPs,DDTs、HCHs浓度均大于水池(sc).通过采样点间的对比可知,雨季水池、水井间OCPs含量相当,旱季水池小于水井.水池、水井间DDTs、HCHs对比没有明显的季节性,表现为水池的DDTs含量小于水井,但HCHs含量大于水井.水井中的OCPs、DDTs、HCHs的最小值与水池相比均表现出了滞后性.地表水与地下水有机氯农药表现出的差异,是由于两采样点的环境不同.通过比值法得出HCHs来自于混合源,地表水的比值更能准确的反映出HCHs的来源.DDTs可能来自于混合DDTs,且为历史残留,降解环境为好氧环境.水井中DDTs、HCHs百分比组成由于土壤的影响发生了变化.     

有机氯农药在海河干流水体和菹草中的浓度分布

于2008年3月29日—5月25日对海河干流水体和菹草中的有机氯农药(OCPs)——六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的分布进行了采样调查. 结果表明,水体中ρ(HCHs)和ρ(DDTs)分别为3.95～20.15和6.88～35.23 ng/L,平均值为11.11和15.34 ng/L;菹草中w(HCHs)和w(DDTs)分别为2.17～7.82和1.40～22.80 ng/g,平均值分别为4.49和7.79 ng/g,菹草生长旺盛期的w(HCHs)和w(DDTs)最高,其变化主要受水体中ρ(HCHs)和ρ(DDTs)的影响;菹草生长旺盛期HCHs和DDTs的PCF值最高;菹草中HCHs的主要成分为γ-HCH,而水体中为β-HCH;DDT是水体和菹草中DDTs的主要成分,但菹草中DDT的相对含量明显低于水体,与水体相比,DDT在菹草中能进一步被降解,且以好氧降解为主.      

太湖梅梁湾沉积物中有机氯农药的残留现状

采用GC/ECD分析了梅梁湾沉积物中有机氯农药的残留现状.所测样品中有机氯农药总浓度为1.78～64.74ng/g,其中,HCHs、DDTs在几乎所有采样点都有检出,含量分别是0.23～1.81ng/g、1.78～63.08ng/g.HCHs中,α-HCH与γ-HCH残留水平相当,未检出β-HCH.DDTs中p,p'DDE残留水平较高.数据表明有机氯农药中HCHs可能有新的污染源输入,DDTs在多数采样点发生好氧生物降解,与国内不同水体表层沉积物中HCHs、DDTs的含量相比,梅梁湾沉积物中有机氯农药含量较低.     

舟山青浜岛水体及海产品中有机氯农药的分布和富集特征

在舟山青浜岛采集了14个生物样品及对应点位的3个海水样品,利用气相色谱(GC-ECD)测定六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的浓度,分析不同点位水体及水产品中有机氯农药的分布与富集特征.结果表明,舟山青浜岛HCHs和DDTs检出率高达100%.海产品中HCHs含量范围0.09~11.51 ng·g-1,平均值为2.02 ng·g-1,DDTs含量范围0.02~56.15 ng·g-1,平均值为12.36 ng·g-1;海水样品中HCHs含量范围0.07~0.20 ng·L-1,平均值为0.13 ng·L-1,DDTs含量范围0.23~0.41ng·L-1,平均值为0.34 ng·L-1.整体而言,研究区样品中DDTs残留高于HCHs残留.与国内外其他研究区域相比,青浜岛水生物中有机氯农药残留处于较低水平.对照相应标准可以看出,所有样品均未超过国家相应标准(食品安全国家标准GB2763-2012、海水水质标准GB 3097-1997).通过比值法来源分析得知,青浜岛海域HCHs和DDTs主要为外源输入.OCPs的空间分布特征分析显示,海洋上升流及其锋面的变化是影响OCPs分布的主要因素.水体中OCPs分布与青浜岛的特殊地形有关,且人类活动对当地环境的影响是水体OCPs的贡献方式之一.健康风险评价表明,该区域居民通过食用海产品OCPs平均日摄入量远低于FAO/WHO限定的每日可摄入量(ADI),说明该地区居民食用海产品对人体健康影响较小.     

汉江水体和鱼体内有机氯农药残留水平及积累特征分析

为了研究汉江流域水体中有机氯农药(OCPs)残留水平以及鱼体内有机氯农药积累特征,对汉江地表水和当地经常食用的黄颡鱼进行了采样分析。结果表明:汉江水体中HCHs含量为0.37~0.99ng/L,平均值为0.61ng/L,DDTs含量为0.64~1.52ng/L,平均值为1.12ng/L,远低于《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)规定的限值;黄颡鱼肌肉中HCHs含量为0.18~0.89ng/g(湿重),平均值为0.48ng/g(湿重),DDTs含量为12.03~45.75ng/g(湿重),平均值为24.27ng/g(湿重),均符合《农产品安全质量无公害水产品安全要求》标准;黄颡鱼不同组织中OCPs含量表现为内脏鱼鳃肌肉,原因是内脏为有害物质消化吸收的主要场所,腮为水生动物直接从水中吸附有害物质的主要部位;黄颡鱼对有机氯农药的积累效应表现为DDTsHCHs,这与有机氯农药疏水性的分配系数Kow呈正相关;黄颡鱼肌肉中DDTs和HCHs造成的致癌风险简要评估表明,DDTs检出的最大浓度对人类可能存在潜在的致癌风险。     

珠江干流河口水体有机氯农药的研究

参考美国EPA标准对珠江干流河口表层水样颗粒相和溶解相有机氯农药进行定量分析,并对有机氯农药的含量及分布进行探讨,结果显示,洪季、枯季水体中有机氯农药总量(颗粒相和溶解相)分别是9.7～26.3ng/L、41.7～122.5ng/L;洪季、枯季HCHs总量分别为5.8～20.6ng/L、13.8～99.7ng/L, DDTs总量分别是0.52～1.13ng/L、5.85～9.53ng/L,其它有机氯农药总量分别为3.36～8.51ng/L、17.5～61.5ng/L.珠江干流河口水体的DDT/(DDE+DDD)比值向口门方向有逐渐递增趋势,表明沿程(特别是东江网河区)不断有浓度相对较高的DDT输入或仍有新使用的DDT农药进入珠江干流水体.     

漓江桂林市区段表层沉积物有机氯农药分布特征

对漓江桂林市区段沉积物中有机氯农药分析结果表明,沉积物中总OCPs为0.94~56.68ng/g(平均值13.77ng/g),在国内处于中等水平.上游蚂蝗洲附近和下游瓦窑受有机氯农药污染最为严重,中游河段污染较轻.18种检出的有机氯农药中,六氯苯含量最高,其次为HCHs,这与当地使用历史有关.(DDE＋DDD)/DDT比值(平均值为2.79)表明DDT降解比较完全,DDE/DDD比值说明沉积物降解主要发生在厌氧条件下.同分异构体比例分析说明漓江市区河段HCH类农药以历史残留为主,而蚂蝗洲附近有大量林丹输入,需引起相关部门重视.     

小海湾水体有机氯农药的浓度水平和特征

以海南省万宁市小海湾为研究区,按照美国EPA8080A方法,使用仪器GC-ECD对小海湾海水和汇入其中地表水中样品的OCPs含量进行分析,样品中18种有机氯农药均出,以HCHs和DDTs为主,它们的和占到OCPs含量的60%。外海HCH含量0.26ng/L,DDTs含量0.53ng/L,OCPs含量1.34ng/L。海水中HCHs含量范围:2.39～4.59ng/L,平均值是3.31ng/L;DDTs含量范围:0.27～6.34ng/L,平均值是3.42ng/L;OCPs含量范3.63～17.01ng/L,平均值是11.15ng/L。地表水中HCHs含量范围:0.95～3.46ng/L,总含量是9.70ng/L;DDTs含量:0.96～2.86ng/L,总含量是9.70ng/L;OCPs含量范围3.71～17.16ng/L,总含量是59.13ng/L后山村河以及桥头村河的OCPs含量高出其它河流很多,周围是农田、居民点。由数据及小海湾的地理状况,得出海水中OCPs来源于地表径流,小海湾是OCPs巨大的储存库,OCPs主要汇集在沉积物中。     

南四湖沉积物中有机氯农药和多氯联苯垂直分布特征

通过对采集于南四湖湖区的沉积物柱状样品中有机氯农药（OCPs）和多氯联苯（PCBs）同系物的GC-ECD定量分析测定,并结合²¹⁰Pb同位素定年分析,重建了南四湖湖区有机污染物的污染史.结果表明,样品中OCPs、HCHs、DDTs和PCBs的含量范围分别为1.64～17.9、0.66～12.5、0.24～2.99和7.84～42.8 ng·g^-1.柱状沉积物的沉积速率为0.330 cm·a^-1,平均沉积通量为0.237 g·(cm²·a)^-1,所采集的样品沉积时间为1899～2000年.OCPs和PCBs分别在1960和1970年左右出现浓度峰值,随后含量逐渐下降.污染物来源分析表明,HCHs来源于新的工业HCH和林丹2种工业品,HCH和DDT污染主要源于历史上的使用;PCBs主要来自于造纸漂白过程和焚烧炉排放.生态风险评价结果表明,除β-HCH、γ-HCH和艾氏剂3种污染物在14～16　cm附近、对应沉积时间为1960年左右测试数据略高于风险水平低值,其余污染物的所有数据均低于风险水平低值.整体而言,南四湖柱状沉积物中的OCPs和PCBs含量属于低生态风险水平.     

Perfluoroalkyl substances and organochlorine pesticides in sediments from Huaihe watershed in China

Twelve perfluoroalkyl substances （PFASs） and nine organochlorine pesticides （OCPs） were quantified in surface sediments from the Huaihe River, China, along which there are intensive industrial and agricultural activities. Concentrations of PFASs ranged from 0.06 to 0.46 ng/g dry weight （dw）, and concentrations of OCPs ranged from 1.48 to 32.65 ng/g dw. Compared with other areas in China, concentrations of PFASs were lesser than the national mean value, while concentrations of OCPs were moderate. Concentrations of perfluorooctanoic acid （PFOA） and perfluorooctane sulfonate （PFOS） ranged from n.d. （not detected） to 0.03 and n.d. to 0.10 ng/g dw, respectively. Among the three groups of OCPs, mean concentrations of hexachlorocyclohexane and its isomers （HCHs）, dichlorodiphenyltrichloroethane and its metabolites （DDTs） and hexachlorobenzene （HCB） were 5.62 ± 4.35, 2.43 ± 3.12 and 1.55 ± 4.17 ng/g dw, respectively. Concentrations of HCHs and DDTs decreased from upstream to downstream along the mainstream of the Huaihe River. When compared to sediment quality guidelines （SQGs）, concentrations of HCHs, DDTs and HCB would pose adverse biological effects. In general, contamination by PFASs in the upstream of the Huaihe River was more severe than that in the downstream, which was mainly caused by interception from dams, locks and industrial emissions. And OCPs from tributaries, especially the Yinghe River and Wohe River, were higher than those from Huaihe mainstream, and primarily came from historical inputs.     

利用SPMD技术监测珠江三角洲大气有机氯农药

利用半渗透膜装置(SPMD)对珠江三角洲地区大气有机氯农药(OCPs)进行了分季度为期1年的监测分析。结果显示,该地区大气OCPs主要为DDTs,HCHs,氯丹和甲氧基氯,DDTs的含量约占总量的62%～88%。珠江三角洲地区大气有机氯农药时空分布差异明显,OCPs含量夏季高于冬季;各地区大气有机氯农药的年均含量为3 8～27 5ng d,香港和珠海较低(平均为5 0ng d),广州(GZ01)最高,年均值达27 5ng d。大气中m(DDT) m(DDD+DDE)均大于1,表明近期该地区大气中仍有新的DDT输入,对α-HCH和α-氯丹的手性特征进行了分析,它们的旋光异构体比值(年均值)(ER(+-))分别为0 75和0 69。夏季大气与土壤中α-HCH的ER(+-)相当,而冬季大气ER(+-)要低于土壤,表明夏季大气α-HCH基本来自于土壤中α-HCH的挥发,而冬季大气α-HCH可能来自土壤挥发与外来源迁移的组合。      

乌鲁木齐地区土壤中有机氯农药残留特征及来源分析

在乌鲁木齐地区,采集了28个表层土壤样品,采用气相色谱法对土壤中有机氯农药残留进行了分析,揭示了乌鲁木齐地区土壤中有机氯农药的残留水平,分布及来源.结果表明,研究区域内土壤中DDTs,HCHs和甲氧滴滴涕均有较高的检出率(68%~93%),是土壤中的主要污染物.乌鲁木齐表层土壤中OCPs的含量在16.40~84.86μg/kg,平均值为(41.89±16.25)μg/kg.有机氯组成特征表明,土壤中有机氯农药残留主要来源于历史上的使用.土壤有机碳是影响有机氯分布的重要因素.与国内外同类研究及中国土壤环境质量标准相比较发现,研究区土壤中DDTs、HCHs的残留均处于较低水平.     

我国西南地区森林土壤中有机氯农药和多氯联苯残留的初步研究

对西南地区森林土壤中有机氯农药和多氯联苯的分布和剖面进行了区域尺度分析。相比较发达国家和地区,我国西南地区森林土壤中有机氯农药含量水平较高,多氯联苯则相对较低。这与我国此类持久性有机污染物历史使用情况吻合。多氯联苯和有机氯农药在腐殖质层的含量一般高于表层土壤中,说明淋溶作用导致污染物向下移动。DDTs和HCHs是土壤样品中有机氯农药的主要成分,说明我国历史上长期施用农药对森林土壤农药的组成有显著影响。环境参数（包括TOC、降雨量和海拔高度）对大多数有机氯农药的区域空间分布的作用并不显著,周边污染源是控制有机氯农药在腐殖质层土壤中分布的关键因素;尤其是DDTs,比值分析结果显示仍有新鲜的工业滴滴涕输入。多氯联苯在腐殖质层中的含量明显要高于其在表层土壤中的含量,多氯联苯在土壤中的空间分布和土层中的垂直分布主要受土壤TOC含量的控制。以大气干湿沉降来源贡献为主的多氯联苯与土壤中的有机质有效结合会降低它们的再挥发过程,表明西南地区山地森林对多氯联苯具有一定森林过滤效应。     

雪玉洞表土有机氯农药的分布及来源研究

为研究有机氯农药(OCPs)在重庆丰都雪玉洞表土中的水平分布趋势、组成特征和来源,采用气相色谱-微池电子捕获检测器(GC-μECD)分析了10个代表性表层土样中18种OCPs.结果表明,研究区表层土壤中18种OCPs除o,p'-DDD、ε-HCH、艾氏剂和狄氏剂外均有不同程度的检出,其中,HCH、DDT、七氯和甲氧滴滴涕的检出率高达100%,是主要的污染物.土壤中总有机氯农药的含量范围为1.24~750.56 ng·g^-1,平均值为79.57 ng·g^-1.DDTs和HCHs可能分别来自于工业DDTs和林丹的非法使用,并且近期可能有新的输入.通过相关分析得出,研究区10个采样点有机氯农药基本具有相同的来源,并且土壤有机碳是影响有机氯农药分布的重要因素.对比中国的土壤质量标准(GB15618-95)发现,研究区土壤中HCHs和DDTs的残留均处于较低水平.由于岩溶地区地表土层厚度分布不连续,且地下岩溶形态较为发育,有机氯农药可能通过裂隙或落水洞进入地下河系统,对洞穴滴水和地下河水造成潜在的污染风险.