武汉某废弃农药厂土壤中DDT及其代谢产物的空间分布特征研究

以武汉某多年生产滴滴涕(DDT)的废弃农药厂为研究对象,通过采集不同深度的土壤样品进行分析,研究了污染场地土壤中DDT及其代谢产物(DDTs,包括p,p′-DDT、o,p-DDT、p,p-DDD、o,p-DDD、p,p′-DDE和o,pDDE)的空间分布特征。结果表明:污染场地不同深度土壤中DDTs的浓度范围为0.01~24 107.29mg/kg,平均值范围为0.93~1 404.97mg/kg;表层土壤DDTs污染相对严重,污染集中在生产车间和原料库;生产车间和原料库及周边区域DDTs浓度随着土壤深度的增加而急剧下降;DDTs污染物垂直下渗但迁移不显著,其中污水处理站区域DDTs存在显著垂向迁移,5m深度处仍能检测出DDTs浓度为7.81mg/kg,表明已造成深层土壤污染,但总体上DDTs在深层土壤中迁移能力较弱,其迁移方向与地下水流方向一致。     

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.     

地下河流域土壤中有机氯农药分布及来源分析

为研究有机氯农药在重庆青木关地下河流域土壤中的分布特征及来源,采用GC-μECD对17个代表性表层土壤样品进行分析.结果显示,研究区土壤中OCPs的含量范围是7.29~222.42ng/g,平均值为46.15ng/g.HCHs、DDTs在所有样品中均有检出,HCHs的含量范围是0.55~26.54ng/g,DDTs的含量范围是4.31~213.50ng/g.HCB的检出率达到88%,其含量范围是n.d.~1.78ng/g.研究区土壤中HCHs可能来源于工业HCHs残留和林丹的混合源,且由于环境影响,土壤中HCH的同系物之间发生了明显变化.DDTs主要来源于工业DDTs的非法使用,而非三氯杀螨醇类型的DDTs,并且仍有新的DDTs输入.与国内其他地区同类研究相比,本研究区土壤中HCHs、DDTs的残留水平较低;与国外相关研究相比,研究区内土壤中HCHs和DDTs的含量均高于德国、埃及、罗马尼亚土壤中HCHs和DDTs的含量.     

福建鹫峰山脉土壤有机氯农药分布特征及健康风险评价

采集福建鹫峰山脉81个表层土壤样品,利用气相色谱(GC-ECD)分析其中有机氯农药(OCPs)的含量,探讨该地区土壤中有机氯农药残留水平及分布特征,并采用美国EPA推荐的健康风险评价方法(USEPA 1991)对表层土壤中有机氯农药进行致癌风险评价.结果表明,土壤中HCHs和DDTs异构体或衍生物的检出率在77.78%~100.00%之间.HCHs及DDTs含量范围(平均值)分别为0.97~247.40 ng·g-1(10.17 ng·g-1)和0.01~384.75 ng·g-1(18.91 ng·g-1).与国内外相比,研究区土壤中OCPs含量属低污染区域.不同土地利用类型中,OCPs的残留依次为:水稻田>蔬菜地>茶叶地>林地.来源分析表明,研究区近期仍存在HCHs和DDTs输入,HCHs主要来源于林丹的使用,而DDTs可能与三氯杀螨醇的使用相关.风险评价结果显示,研究区表层土壤OCPs致癌风险值均在10-6~10-4之间,对当地居民基本不造成致癌风险.     

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.      

有机氯农药企业搬迁遗留场地土壤中污染物的垂向分布特征

为了解农药企业搬迁遗留场地土壤中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的垂向分布特征,在某有机氯农药企业搬迁遗留场地的不同功能区设置采样点,分层采集土壤样品并分析其污染物的垂向分布特征.结果表明,在表层、亚表层土壤样品中w(HCHs)和w(DDTs)较高,随着深度的增加土壤中w(HCHs)和w(DDTs)逐渐下降,但下降幅度呈现出一定的波动性.该场地土壤中的有机氯农药引起地下水污染的风险较低.通过研究污染物的组成发现,土壤中作为母体化合物的w(DDT)较低,其代谢产物w(DDD)和w(DDE)较高,HCHs异构体中β-HCH所占比例相对较高,表明过去生产期间的遗留是土壤中有机氯农药的主要来源.土壤理化性质与污染物含量间的相关性分析结果显示,位于西南部试验厂区土壤中w(HCHs)和w(DDTs)与w(有机质)相关性显著,说明该场地土壤中的有机质是影响有机氯农药分布的重要因素之一.      

鄱阳湖康山和湖口水域鱼、贝类体内有机氯农药残留现状

为了解鄱阳湖生物体内有机氯农药的残留和富集状况,分析了康山水域的2种鱼类和1种贝类以及湖口水域的3种鱼类和3种贝类体内的六六六(BHCs)、滴滴涕(DDTs)和六氯苯(HCB)的质量分数. 结果表明:康山水域鱼、贝类体内w(BHCs)为0.04～1.53 μg/kg(平均值为0.282 μg/kg),w(DDTs)为0.09～5.38 μg/kg(平均值为1.856 μg/kg),w(HCB)为0.075～0.55 μg/kg(平均值为0.210 μg/kg);湖口水域鱼、贝类体内w(BHCs)为nd～0.43 μg/kg(平均值为0.168 μg/kg),w(DDTs)为0.56～18.76 μg/kg(平均值为4.172 μg/kg),w(HCB)为0.15～1.28 μg/kg(平均值为0.723 μg/kg). DDTs和HCB的检出率和质量分数显著高于BHCs,其中p,p′-DDE和α-BHC分别为DDTs和BHCs的优势组分. 所检测样品的残留水平均未超过我国农业部、美国食品与药品管理局(FDA)和联合国粮农组织(FAO)颁布的标准.      

挖掘扰动对污染场地空气中六六六、滴滴涕分布的影响

以某废弃有机氯农药厂污染场地的修复过程为对象,应用被动空气采样技术研究了挖掘扰动对污染场地及周边区域空气中ρ(HCHs)(HCHs为六六六)、ρ(DDTs)(DDTs为滴滴涕)分布的影响. 结果表明:在挖掘扰动过程中污染场地及周边空气中ρ(HCHs)和ρ(DDTs)显著增加,其中污染场地挖掘区空气中ρ(HCHs)和ρ(DDTs)抬升最大, ρ(HCHs)为23.36~494.39 ng/m3,平均值为(141.54±114.54)ng/m3;ρ(DDTs)为14.78~539.09ng/m3,平均值为(201.69±143.88)ng/m3. 居民区空气中ρ(HCHs)和ρ(DDTs)抬升最小, ρ(HCHs)为(4.36~29.00 ng/m3),平均值为(13.59±7.75)ng/m3;ρ(DDTs)为3.03~42.88 ng/m3,平均值为(13.37±11.53)ng/m3. 挖掘扰动增强了空气流动,使空气中扬尘增加,从而改变了空气中污染物单体的组成比例,其中β-HCH、δ-HCH、o,p′-DDT、p,p′-DDT所占比例升高,而其余单体所占比例降低. 空气中污染物ρ(HCHs)和ρ(DDTs)与温度呈正相关,与风速呈负相关. 因此,在对该类污染场地修复过程中,应该尽量避免在高温或强对流气候条件下挖掘施工,施工时应减少扬尘,以降低二次污染风险.      

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。     

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.      

渤海湾西部表土中HCHs与DDTs的残留特征

分析采自渤海湾西部地区302个表土样品中的HCHs和DDTs含量.结果表明,区域表土中HCHs、DDTs含量的算术均值±标准偏差分别为(3.88±25.92)ng·g-1和(63.60±255.83)ng·g-1;几何均值±标准偏差分别为(0.44±3.97)ng·g-1和(8.68±5.51)ng·g-1.两类污染物的原始数据大多呈右偏态分布.HCHs的对数浓度与角变换的土壤TOC含量存在较为显著的相关关系;而对于DDTs关系并不明显.不同土地利用条件下HCHs和DDTs的残留水平存在明显差异,其中,菜地、林地和荒地表现出较高的HCHs残留,而菜地、林地、耕地和棉田则具有较高的DDTs残留.渤海湾西部地区表土中若干地区存在HCHs和DDTs的新输入.根据国家现行的土壤质量标准,DDTs污染水平达到三级和三级以上的样点占总数的2.6%,二级水平的样点比例为11.9%;而HCHs污染水平达到二级的仅占总数的2%.据此,表土HCHs潜在生态风险较高的样点主要分布于河北省石家庄市、北京市和天津市;表土DDTs潜在生态风险较高的样点则集中在河北省石家庄市和邯郸市、山东省济南市、北京市和天津市.     

山东烟台市土壤中有机氯农药的残留及来源研究

烟台市表层土壤中DDTs(滴滴涕)、HCHs(六六六)有不同程度的检出,DDTs检出率34.59%,p,p′-DDE是主要残留物;HCHs检出率2%,δ-HCH含量最高。总体而言,HCHs残留量低于其它一些国家或地区,而DDTs残留量偏高。通过对α-HCH/γ-HCH、p,p′-DDD/p,p′-DDE和(p,p′-DDE+p,p′-DDD)/p,p′-DDT比值变化特征的研究,表明烟台市土地利用较多处于好氧环境中,大部分地段HCHs、DDTs农药使用时间较长,但局部土壤可能存在DDTs新的污染源,并对土壤质量产生较大影响,个别采样点有林丹被使用的可能性。分析认为,烟台市土壤中HCHs风险较低,但局部土壤DDTs仍有一定风险。     

Distribution and health risk assessment of organochlorine pesticides （OCPs） in industrial site soils： A case study of urban renewal in Beijing, China

A field survey was conducted in a contaminated industrial site of southern Beijing,China to investigate the contents and distribution of the organochlorine pesticides(α-,β-,γ-,δ-HCH,p,p-DDT,p,p-DDE,p,p-DDD and o,p-DDT) in the profiles of soil,and a health risk assessment was carried out with CalTOX multimedia exposure model.Results showed that mean concentrations of total hexachlorocyclohexane isomers(HCHs) and total dichlorodiphenyltrichloroethane isomers(DDXs) in soils were in the range of 13.20-148.71 mg...     

CaO机械化学法去除土壤中DDTs的工艺参数优化

为了探究应用机械化学技术处理高浓度DDTs污染土壤的最优工艺,以CaO为球磨药剂,采用行星式球磨机对高浓度DDTs污染土壤进行球磨无害化处理研究,分析不同尺寸磨球配比、球磨机转速、球料比(磨球与物料的质量比)和物料比(CaO与土壤的质量比)对DDTs的去除效果,并通过响应面法优化工艺参数.结果表明:单独使用大球(直径20 mm)球磨4 h后,土壤中DDTs残余量为4 mg/kg;而单独使用其他更小尺寸(10和8 mm)的磨球或不同尺寸磨球组合处理下的DDTs残余量均超过80 mg/kg,与单独使用大球处理的效果有显著差异.单因素试验结果显示,去除土壤DDTs的最佳参数为转速500 r/min、球料比35∶1、物料比5∶10,在该工艺条件下球磨3 h后土壤中DDTs残余量为44 mg/kg,去除率可达99.6%.依据三因素三水平的Box-Behnken试验建立的响应面模型可较好地反映土壤中DDTs残余量与转速、球料比和物料比之间的关系,各因素对土壤中DDTs残余量的影响大小表现为球料比＞转速＞物料比;通过优化计算得到使DDTs残余量达到最低时的工艺参数为转速500 r/min、球料比24∶1、物料比5∶10,在该工艺条件下球磨3 h后土壤中DDTs残余量为369 mg/kg,可见响应面法优化并未能够筛选出最优的球料比.因此,CaO机械化学法无害化处理高浓度DDTs污染土壤的最优工艺参数为各单因素试验确定的工艺条件组合,即球磨转速500 r/min、球料比35∶1、物料比5∶10.      

Spatial variability of organochlorine pesticides （DDTs and HCHs） in surface soils from the alluvial region of Beijing, China

The spatial variability in the concentrations of 1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane (HCH) and 1,1,1-trichloro-2,2-bis-(p-chlorophenyl) ethane (DDT) in surface soils was studied on the basis of the analysis of 131 soil samples collected from the surface layer (0-20 cm depth) of the alluvial region of Beijing, China. The concentrations of total HCHs (including α-, β-, γ-, and δ-isomers) and total DDTs (i ncluding p,p'-DDT, p,p'-DDD, p,p'-DDE, and o,p'-DDT) in the surface soils tested were in the range from nondetectable to 31.72 μg/kg dry soil, with a mean value of 0.91, and from nondetectable to 5910.83 μg/kg dry soil, with a mean value of 32.13,respectively. It was observed that concentrations of HCHs in all soil samples and concentrations of DDTs in 112 soil samples were much lower than the first grade (50 μg/kg) permitted in "Environment quality standard for soils in China (GB15618-1995)". This suggests that the pollution due to organochlorine pesticides was generally not significant in the farmland soils in the Beijing alluvial region. In this study, the spatial distribution and trend of HCHs and DDTs were analyzed using Geostatistical Analyst and GS (513).Spatial distribution indicated how these pesticides had been applied in the past. Trend analysis showed that the concentrations of HCHs,DDTs, and their related metabolites followed an obvious distribution trend in the surface soils from the alluvial region of Beijing.     

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.     

北京官厅水库周边土壤DDTs和HCHs暴露特征与风险评价

围绕北京水源地官厅水库周边2～10km范围于2009年系统布点,利用超声-振荡提取技术,使用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)分析方法测定了样品中的DDTs和HCHs含量.并利用GIS技术和地统计分析方法,研究其空间变异特征.结果表明,2009年官厅水库周边土壤中HCHs和DDTs的含量分别为n.d.～14.97ng·g-1(平均值0.73ng·g-1)、n.d.～64.91ng·g-1(平均值6.46ng·g-1).HCHs的残留以β-HCH为主,占总量的94.5%,DDTs的残留以p,p′-DDE为主,占总量的78.5%.不同土地利用类型中有机氯农药残留也不同,表现为果园农田荒地的趋势.Levene'sTest齐性检验结果显示,3种土地利用方式下HCHs和DDTs的残留差异并不显著.空间分析表明,其暴露格局受土地利用方式的影响,基本呈库北高于库南的趋势,高风险区集中在东部延庆县、中部的北辛堡镇以及西部的怀来县城附近.通过与我国土壤环境质量标准及荷兰土壤修复标准对比,并结合单因子污染指数法评价,本地区土壤中农药类POPs暴露仍处于较低的水平,环境风险较小.     

高浓度DDTs污染土壤机械化学球磨试剂筛选

为了筛选DDTs(包括DDT及其衍生物——DDE、DDD)高污染土壤无害化处理的机械化学球磨试剂,以某退役DDT生产场地高污染土壤为研究对象,将不添加任何球磨试剂处理作为对照,分析添加不同球磨主剂(CaO、CaO₂和Fe粉)、球磨助剂(SiO₂、Al₂O₃)组合以及双金属(Fe-Ni、Fe-Zn)试剂对土壤中DDTs的去除效果. 结果表明:①对照处理下土壤w(DDTs)随球磨时间的延长而不断降低,8 h后降至404.0 mg/kg,仍远超过GB 5085.6—2007《危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》标准限值〔w(DDTs)为50 mg/kg〕;单一添加CaO₂处理球磨8 h后,土壤及球磨剂混合物中w(DDTs)仍为118.0 mg/kg;而单一添加CaO和Fe粉处理分别于球磨4和6 h后,土壤及球磨剂混合物中w(DDTs)低于GB 5085.6—2007标准,因此,CaO和Fe粉是较好的DDTs机械化学球磨主剂. ②与单一添加CaO处理相比,在CaO中加入球磨助剂SiO₂或Al₂O₃球磨4 h后,土壤及球磨剂混合物中 w(DDTs)由28.55 mg/kg分别显著降至18.70或17.57 mg/kg,DDTs去除率由99.16%升至99.45%或99.48%. 与单一添加Fe粉处理相比,在Fe粉中加入SiO₂或Al₂O₃球磨4 h后,土壤及球磨剂混合物中w(DDTs)由193.0 mg/kg分别显著降至54.25或69.98 mg/kg,虽然仍略超过GB 5085.6—2007标准限值,但却显示出SiO₂或Al₂O₃对机械化学去除土壤DDTs具有显著的促进作用. ③Fe-Ni和Fe-Zn双金属球磨处理4 h后,土壤及球磨剂混合物中w(DDTs)分别为27.00和4.00 mg/kg,DDTs去除率分别达到99.21%和99.88%. 因此,Fe-Zn双金属作为去除土壤DDTs的机械化学球磨试剂,具有潜在的应用前景.      

某农药生产场地中特征POPs的环境风险研究

用钻探采样和布设地下水监测井的方法,监测了华东某农药厂DDTs生产场地土壤中DDTs和HCHs等POPs类有机污染物. 结果表明,场地特征污染物DDTs和HCHs是土壤污染健康风险的最主要来源. DDTs的风险普遍高于HCHs,DDTs致癌风险最高可达5.4×10-3,非致癌危害商可达130;HCHs致癌风险最高可达4.3×10-4. 三氯杀螨醇车间土壤中DDTs风险高于DDTs车间. DDTs车间的前3层遭受DDTs污染面积较大, 其区域基本涵盖了HCHs污染范围;第4～6层也有约一半的区域遭受DDTs污染,但HCHs的污染已处于风险可以接受的水平. 三氯杀螨醇车间的前3层普遍受到DDTs和HCHs较严重的污染,面积几乎涵盖了整个车间区域.