城市内湖表层沉积物中有机氯农药残留特征及风险评价——以鄱阳湖生态经济区南昌市象湖为例

中国曾大量生产和使用有机氯农药(OCPs),目前虽已被禁止生产和农业中使用,但含三氯杀螨醇的林丹和滴滴涕(DDTs)仍在非法生产和使用。为了解农业大省江西省城市内湖OCPs的残留情况,以鄱阳湖生态经济区象湖为研究对象,用GC/ECD分析象湖表层沉积物中8种OCPs的残留水平,采用ArcGIS空间分析、主成分分析法探讨OCPs的残留特征、来源及其可能的风险。结果表明,8种OCPs在象湖表层沉积物中均有不同程度检出,六六六(∑HCHs)含量为nd~61.89ng/g,∑DDTs含量为nd~81.47ng/g。含量较高的组分为o,p’-DDT、β-HCH和δ-HCH。象湖表层沉积物中OCPs残留空间分布不均,其中象湖南边湿地花卉公园沉积物中OCPs含量相对较高。同中国其他城市内湖/内河相比,象湖表层沉积物中HCHs和DDTs残留水平偏高,这可能与象湖区域曾经作为南昌市农业发展区有关。来源解析结果表明象湖HCHs和DDTs主要来源于农药的历史使用,但近年来很可能有林丹和三氯杀螨醇的输入。风险评价结果显示目前象湖表层沉积物中DDTs类污染物对人体健康风险总体处于较低水平,但湿地花卉公园周边环境生态风险较高,对周围环境的生物毒性较大。研究结果可为城市内湖的污染控制及风险管理提供科学依据。     

太湖流域沉积物中有机氯农药空间分布特征及风险评价

为了解太湖流域表层沉积物中有机氯农药的空间分布和污染特征,采集全流域111个表层沉积物样品,用GC-μECD分析了20种有机氯农药的含量,并基于沉积物质量基准法对沉积物污染风险进行评价。结果表明:太湖流域沉积物中20种有机氯农药(OCPs)的总含量介于16. 3～96. 9 ng/g dw之间,平均值为35. 0ng/g dw,其中HCHs和DDTs是主要的检出成分,平均含量分别为12. 1、7. 6 ng/g dw,两者含量之和占总OCPs的25. 5%～85. 5%。特征化合物指数法分析结果表明,HCHs主要来源于林丹,而且该区域仍然有新的DDT输入,并且大部分p,p’-DDT通过好氧生物降解为p,p’-DDE。沉积物质量基准法评价结果显示,γ-HCH、DDTs潜在生物毒性较大。     

长江宜昌江段几种鱼类体中六六六、滴滴涕的残留水平

利用毛细管电子捕获气相色谱法测定了长江宜昌江段采集的几种鱼样组织内六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)的残留量.结果表明,在鱼体肌肉、脂肪和肝脏这三种组织中,HCHs、DDTs主要蓄积在鱼体肝脏,其次是脂肪组织,肌肉组织中残留量较低.鱼体肌肉组织中HCHs残留量低于0.5 ng/g,肝脏中的HCHs是其脂肪组织的2倍,最高为27.6 ng/g,主要为悛睭CH所贡献,猹睭CH和洫睭CH未检出.DDTs在鱼体肌肉、脂肪和肝脏组织中的残留量分别为0.4～14.8、12.5～147、33.4～286 ng/g.鱼体组织中DDTs主要以p,p′-DDE的形式存在,p,p′-DDE残留量占∑DDTs的70%左右.与国内外不同水域的鱼体中HCHs、DDTs残留量相比较,长江宜昌江段鱼体肌肉中HCHs和DDTs残留水平较低.     

淀山湖水生生物中有机氯化合物的浓度与富集特征

为研究淀山湖水生生物中有机氯化合物的浓度与富集特征,测定了该湖水生生物样品(铜锈环棱螺、日本沼虾、鱼类)中滴滴涕(DDTs)、六六六(HCHs)、六氯苯(HCB)、多氯联苯(PCBs)的浓度。研究结果显示,在所有生物样品中均检测到了DDTs、HCHs、HCB,各生物体内的有机氯农药含量有很大差异。在8种生物样品中,乌鳢体内的有机氯化合物含量最高,这可能与乌鳢处于较高营养级,且为肉食性鱼类,体内脂肪较多有关。∑DDTs、∑HCHs、HCB的含量范围分别是55~1 135、0.5~24、6.9~91ng/g lw,其中DDTs为最主要的有机氯农药。4,4’-DDE和α-HCH在各自同系物中所占比例最高,说明淀山湖历史上曾经使用过有机氯农药,而近期没有新的污染源输入。以铜锈环棱螺为参照,有机氯农药的生物放大系数(BMFs)范围是1.2(泥鳅)~23(乌鳢);PCBs的生物放大系数范围是5.9(河川沙塘鳢)~55(乌鳢)。亲脂疏水性、低生化降解速率导致有机氯化合物能在生物组织中富集并通过食物链逐级放大。研究结果表明,有机氯化合物会沿着食物链积累放大,可能会对人体健康存在潜在的威胁。     

三峡库区水体有机氯农药污染特征

在长江三峡库区采集了111件水体样品,并用气相色谱(GC ECD)内标法分析其有机氯农药(OCPs)的含量,探讨了研究区水体中OCPs的残留水平、分布及来源。结果表明：水体中OCPs指标,检出率为100%。HCH四种同分异构体含量范围分别为α HCH 010~608 ng/L,β HCH 048~1020 ng/L,γ HCH 009~843 ng/L,δ HCH 007~1053 ng/L;DDT类化合物检出率普遍较低,含量范围是：p,p' DDE 001~1914 ng/L,p,p' DDD 0.04~213 ng/L,p,p' DDT 007~164 ng/L。两类农药中HCHs在多数采样点上都能被检测到,在总体含量上干流断面HCHs普遍高于DDTs。长江干流重点位置与库区断面含量相比,HCHs高于断面,DDTs低于断面。HCHs在水库水体干流中的分布呈跳跃式波动,且每次含量波动幅度都要比前一次高。库区干流重点位置水体以β HCH为主,但δ HCH普遍存在。库区重点位置水体未能检测到DDT,表明其对库区水体DDTs的贡献较小。通过比值分析得出大气输入是库区水体DDT类物质的主要来源     

上海市公园湖泊表层沉积物中汞的特征及其污染评价

以上海市中心城区和郊区合计24座水景公园湖泊表层沉积物为研究对象,测定其中的总汞(THg)和甲基汞(MeHg)等参数,并结合地统计学方法,研究城市尺度汞的空间分布特征及其潜在风险。结果表明:中心城区公园湖泊表层沉积物中THg(平均值222.6±138.4μg/kg)与MeHg含量(平均值0.52±0.51μg/kg)均明显大于郊区(p0.01)表层沉积物中THg(平均值91.8±87.1μg/kg)与MeHg含量(平均值0.29±0.26μg/kg),这种空间分布的差异可能是城市小气候效应及人为汞排放两者共同长期作用下的结果;沉积物中THg、MeHg含量与烧失量呈显著正相关(p0.05),而甲基汞/总汞比值(MeHg/THg)与烧失量呈弱负相关关系,表明了公园沉积物中有机质可能是控制汞转化的主要因素。沉积物中MeHg含量普遍较低,反映了沉积物中汞的活性相对较低。地累积指数评价进一步表明,上海市公园湖泊表层沉积物中汞的生态危害风险较低。     

岷江下游（五通桥段）土壤有机氯农药残留分布特征

为了解岷江下游土壤污染特征，按功能分区和乡镇布点的方法，采集了岷江下游五通桥段103个表层土壤样品，检测其有机氯及其异构体代谢物含量，并应用Kriging插值法，研究了岷江下游土壤中有机氯农药残留分布特征。土壤中残留的HCHs和DDTs的异构体代谢物及总量均服从正态分布，并全部属于强变异。18．4％的土壤HCHs含量达到国家土壤环境质量标准（GB15618—1995）一级标准（〈50μg／kg），其余为二级标准（〈500μg／kg）；68．1％的土壤DDTs含量为国家土壤环境质量标准一级标准（〈50μg／kg）。土壤HCHs各代谢物含量呈块状分布，而HCHs总量相对较高的区域都分布在农业区（蔡金镇、冠英镇和石麟镇交界处）；DDT总量和p，p＇-DDT含量的高值区域出现在低山丘陵区（石麟镇）；p，p＇-DDD和p，p＇-DDE含量的高值区域出现在平原区（杨柳镇、竹根镇和西坝镇）。总体而言，研究区域存在一定程度的有机氯农药污染。     

丹江口水库典型库湾及支流沉积物重金属污染分析及生态风险评价

对丹江口水库上游汉江支流及库湾沉积物中6种重金属元素的污染特征进行分析,采用效应阈值标准(NYSDEC)和Lars Hkanson潜在生态风险指数评价重金属的污染程度和环境风险。研究表明,库湾沉积物与支流沉积物中Ni、Pb含量较为接近;库湾沉积物中Cd、Cr、Cu、Zn含量分别高达186、2712、9991、4783 mg/kg,均超过支流沉积物中相应重金属含量2倍以上。各采样点表层（0~10 cm）沉积物中Pb含量均低于LEL值（最低效应阈值）,Cd、Ni含量均介于LEL值和SEL值（最高效应阈值）之间,而Cr、Cu、Zn含量均有超过SEL值的现象发生。考察沉积物重金属的富集程度发现各采样点表层沉积物中Ni和Pb均未发生富集,而Cd、Cr、Cu和Zn均存在不同程度的富集,其平均富集系数分别为712、180、163和284。根据重金属含量的相关性可知Ni和Pb主要来自于天然地球化学来源,而Cd、Cr、Cu和Zn则主要受人为源影响。以丹江口库区土壤（黄棕壤）中重金属背景值为参比,发现表层沉积物总体处于高生态风险,且以Cd生态风险为主;参与评价的5种重金属潜在生态风险程度顺序为Cd＞Cu＞Cr＞Zn＞Pb     

太湖流域湖荡湿地沉积物砷汞的空间分布及污染评价

以太湖流域湖荡湿地表层沉积物作为研究对象,用双道氢化物原子荧光光谱法分析了太湖流域湖荡湿地沉积物中重金属砷（As）和汞（Hg）的空间分布特征,用地累积指数法（Geoaccumulation Index,Igeo）对太湖流域湖荡湿地As和Hg的污染状况进行了分析和评价。结果表明：湖州和无锡地区湖荡湿地沉积物As的含量相对较高,且高于太湖流域As的环境背景值,各研究区域湖荡湿地沉积物均未受到As的污染;常州地区湖荡湿地沉积物中Hg的含量相对较低,0＜Igeo＜1,湿地沉积物受到了重金属Hg轻度污染;其它4个区域Hg含量均较高,且高于太湖流域Hg环境背景值,1＜Igeo＜2,均达到偏中度污染水平。由此可见,5个研究区域湖荡沉积物均受到不同程度的重金属Hg的污染,而湖荡沉积物中As的含量仅在局部区域（如无锡,湖州）有增加的趋势,表明人类活动的干扰可能是太湖流域湖荡沉积物中Hg和As含量增加的主要因素     

东平湖表层沉积物中磷的形态分布特征研究

以东平湖表层沉积物为研究对象,应用连续提取法测定了其中的总磷(TP)、弱吸附态磷(NH4Cl P)、铝磷(Al P)、铁磷(Fe P)、钙磷(Ca P)、残渣磷(Res P)、有机磷(OP)等形态磷的含量,探讨了东平湖表层沉积物中磷的形态分布特征。研究结果表明：东平湖表层沉积物中总磷的平均含量为79538 mg/kg,与我国其他湖泊相比含量较高。表层沉积物中的磷主要以无机磷的形式存在,含量为3849~1158.3 mg/kg,约占沉积物中总磷的8076%。各形态无机磷的含量在〖JP+1〗沉积物中的含量大小顺序为：Ca P>Res P>Al P+Fe P>NH4Cl P,分别占无机磷的448%、312%、231%和09%。老湖码头和湖心岛附近沉积物中有机磷含量略高于其他区域,这与两处附近均有大片网箱养殖区和接纳较多生活污水有关。生物可利用磷在东平湖沉积物中的含量较高,平均为2458 mg/kg,占总磷的309%,沉积物中磷向上覆水释放的潜在风险较大。     

江苏省浅水湖泊表层沉积物中重金属污染特征及其风险评价

为揭示江苏省浅水湖泊表层沉积物重金属污染特征,采集江苏省8个浅水湖泊的表层沉积物,测定了8种重金属的含量,并利用地积累指数法和潜在生态风险指数法对沉积物重金属的污染现状以及潜在生态风险程度进行评价。结果表明:江苏省8个浅水湖泊表层沉积物中Mn、Zn、Cr、Ni、Cu、As、Cd、Pb的平均含量分别为634~1 031、66~138、76.0~97.5、39.2~56.3、25.2~50.1、9.9~27.1、0.15~2.98、24.6~51.6mg/kg。地积累指数法评价结果表明,Cd是江苏省8个浅水湖泊表层沉积物中最主要的污染物,Zn、Cu、As、Pb、Ni在一些湖泊为轻度污染,Mn和Cr处于无污染水平。Hkanson潜在生态风险指数法评价结果显示,各湖泊综合潜在生态风险程度的高低顺序为:长荡湖石臼湖白马湖滆湖高邮湖洪泽湖澄湖骆马湖,长荡湖达到严重生态风险水平,石臼湖存在重生态风险,白马湖与滆湖处在中等生态风险水平,而骆马湖、洪泽湖、高邮湖以及澄湖重金属污染则处于低生态风险水平。     

鄱阳湖表层沉积物中砷及重金属赋存形态及其潜在生态风险

重金属污染是水体沉积物污染的主要问题之一,研究沉积物中重金属元素的赋存形态,探索水体中重金属的来源,可以为水体重金属污染治理修复提供理论基础。采用BCR三步连续提取法对鄱阳湖枯水期表层沉积物中As和7种重金属元素（Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn）的赋存形态进行了研究,并基于重金属风险评价代码（Risk Assessment Code, RAC）方法评估了鄱阳湖表层沉积物中的As和7种重金属元素的潜在生态风险。结果表明,鄱阳湖表层沉积物中As、Co、Cr、Cu、Ni和Zn主要以残渣态的形式存在(6160%~8518%);Pb主要以残渣态（5097%）和铁锰氧化物结合态（4102%）为主要的赋存形态,其可提取态所占比例为4903%,具有较高的二次释放潜力;Cd的赋存形态主要以弱酸提取态（4160%）和铁锰氧化态（2719%）为主,其可提取态所占比例高达7749%,潜在生态风险较大。RAC分析结果表明,鄱阳湖表层沉积物Cd的生态风险整体上位于高风险,需要加强对鄱阳湖Cd污染的关注。所有站点Cr的弱酸提取态所占比例均低于1%,表明鄱阳湖Cr污染的生态风险为无风险,As、Ni和Pb属于低风险,而Cu、Co和Zn位于低风险至中等风险     

巢湖主要入湖河流表层沉积物镉的分布特征及污染评价

采集巢湖主要入湖河流表层沉积物样品33个,研究镉的空间分布特征,分析其主要来源及影响因素,揭示沉积物中镉的富集规律及其生态风险。研究表明:巢湖流域河流表层沉积物中的镉空间分异特征明显,镉的富集主要集中在流经合肥城区、郊区以及部分中小城镇的河段,南淝河、店埠河等城市河流沉积物中镉的平均含量是杭埠河、丰乐河等非城市流域的2倍以上。沉积物镉含量与钙呈显著正相关,显示二者在成因上的密切联系。粒度效应也在一定程度上影响沉积物中镉的含量。南淝河上的部分采样点镉的富集系数超过10.0,达到严重污染的程度。城区下游采样点人为污染贡献均超过50%,部分达85%以上。说明流经合肥市区的南淝河向巢湖输送的沉积物中,镉的生态风险大,是巢湖流域镉等重金属污染控制的重点。     

江苏天目湖表层沉积物中多环芳烃污染特征与来源

区别于长江三角洲地区众多的大型天然浅水湖泊,江苏天目湖是一个较深的水库型湖泊,也是重要的城乡生活及工农业水源地之一。为了解天目湖表层沉积物中多环芳烃（PAHs）污染状况, 2006年在天目湖全湖采集7个点位的表层沉积物样品,利用GC/MS分析了16种优控PAHs。结果表明：天目湖表层沉积物中16种优控PAHs总量介于28750~71393 ng/g（干重）,平均值为45852 ng/g;在空间分布上,北部受污染程度高于南部,主要是北部旅游业快速发展导致污染物排放的影响;沉积物中总有机碳含量与PAHs总量呈显著相关;利用特征化合物指数对PAHs的来源进行判别,指示天目湖表层沉积物中PAHs的主要来源是木材、煤的不完全燃烧。与不同地区水体沉积物PAHs含量对比表明,天目湖PAHs污染处于一个低至中等程度。基于沉积物中多环芳烃的环境质量标准,仅有1个样点芴浓度超过风险效应低值,但远小于毒性风险效应中值,因此沉积物中多环芳烃的生态风险较小。然而天目湖表层沉积物中的PAHs的污染程度已超过南水北调东线所经过的南四湖,而且天目湖湖水较深,湖水交换周期比较长,其PAHs污染应引起重视,需制定切实措施保护江苏“最后一泓净水”。     

玄武湖沉积物中重金属的垂直分布

选取中国典型城市内湖--南京玄武湖为研究对象,采用目前运用较为广泛的欧洲标准测试分析委员会(now the Standards,Measurements and Testing Programme)推荐的BCR连续提取法对沉积物中Pb、Cd、Ni、Zn、Cr和Mo 6种重金属形态在垂向上的分布进行测定,并对其潜在迁移风险进行讨论。结果表明：玄武湖沉积物中6种重金属总量由大到小的顺序为：Zn＞Cr＞Mo＞Ni＞Pb＞Cd,含量分别为14880~24412、11255~13578、5519~7730、4142~4981、857~2005和129~173 mg/kg,除Pb外均高于南京土壤环境背景值。在50 cm的柱状沉积物样品中,Pb与Cd主要以可氧化态和残渣态存在,Mo、Ni、Zn和Cr主要以残渣态为主要的存在形态。6种重金属的总量与不同形态在垂向上的分布因金属种类不同有所差异。玄武湖沉积物中含有丰富的有机质(80%~110%),且pH值为偏酸性至近中性(582~713),沉积物中的重金属具有较高的潜在迁移风险,在城市湖泊污染治理中应予以足够的重视     

江阴市典型河流沉积物重金属污染和风险评价

在摸清河流表层沉积物重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、As)含量的基础上,利用综合污染指数和地累积指数评价其污染状况,计算潜在生态风险和人体健康风险。结果表明,江阴市河流沉积物已经受到重金属污染企业和城市径流双重影响,Cu、Zn、Pb峰值在汛期,As、Cr峰值在非汛期;污染负荷指数和地累积指数评价结果显示非汛期污染略轻,地累积指数法引入背景波动参数而使其评价结果较乐观。重金属潜在生态风险都为轻微风险级别;致癌风险处于10~(-3)数量级,非致癌风险数量级为10~(-7),致癌风险为人体健康风险主要承担者。潜在生态风险汛期高,人体健康风险非汛期高,这可能是重金属元素对致癌风险以及生态风险的贡献不同所致。     

南漪湖沉积物中重金属分布及其潜在生态风险评价

近年来随着长江流域经济的快速发展，长江下游南岸南漪湖的水质恶化受到当地政府高度重视。为了解南漪湖水体重金属的污染状况，研究采集全湖区表层沉积物中样品39个和主要出入湖支流表层水样6个，分析了南漪湖水体中重金属As、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn含量和赋存形态以及沉积物中TOC、TN含量，评价了沉积物中重金属的污染程度及生态风险，并利用主成分分析和相关性分析对南漪湖污染来源进行解析。结果表明：间隙水中Pb平均浓度值超过美国优先污染物国家推荐水质基准的连续浓度(CCC);沉积物中As、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的平均含量高于背景值倍数为Pb(3.36)>Mn(2.74)>Zn(2.51)>As(1.8)>Cu(1.4)>Ni(1.34)>Cr(1.13)。沉积物中重金属As、Cr、Ni和Pb以残渣态为主，Zn在东湖区非残渣态占比54%,Mn在东湖区铁锰氧化物结合态占比达37.4%,Cu在西湖区有机物及硫化物结合态占比为26.7%。重金属潜在生态风险评价法表明Pb在13位点潜在生态风险等级为中等；重金属分配系数(lgKd)平均值及排序为Cr(4...     

天沙河沉积物中重金属污染特征与生态风险评价

采集天沙河表层沉积物,检测其中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb 6种重金属的含量,分别采用内梅罗指数法(NI)、地累积指数法、Hakanson生态风险指数法和淡水生态系统沉积物基准法(SQGs)对沉积物中重金属污染的特征和生态风险进行评价,并对几种评价方法进行比较。结果表明：鉴于各采样点重金属的污染特征,采用内梅罗指数法和Hakanson生态风险指数法所得结果一致,杜阮河段、白沙河段及天沙河上游污染较严重,天沙河中下游污染程度相对较低;就各重金属的污染特征而言,采用地累积指数法和Hakanson生态风险指数法所得结果基本一致,Cd和Cu污染较严重,其次是Zn、Ni、Pb、Cr;而采用SQGs法的风险评价与其它方法所得结果存在一定差异,其主要原因是SQGs法基于污染物的生物毒性效应,而其他方法多反映单一重金属污染效应或多种重金属综合污染效应     

玄武湖沉积物中重金属污染的潜在生物毒性风险评价

采用ICP－MS仪测定了玄武湖沉积物中Zn、Cd、Ni的含量,并应用沉积物质量基准法(SQGs)和地累积指数法（Igeo）对重金属的潜在生物毒性进行分析。结果表明：玄武湖沉积物中Zn、Cd和Ni的含量分别为7526~17911、517~898和4776~14728 mg/kg,分别是为南京土壤环境背景值的108~291、5170~8980和133~411倍,表明Zn的污染程度较轻,Cd和Ni的污染较重,且人为活动对重金属含量有重要影响。沉积物中重金属的分布具有明显的区域特征,Zn、Cd、Ni浓度的最大均值均出现于东南湖(SE L)的沉积物中。利用地累积指数法和生物数据库基准对玄武湖表层沉积物进行生物毒性风险评价得出的结论与此相似,潜在生物毒性风险的顺序依次为Cd＞Ni＞Zn。从采样点的布设来看,东南湖的潜在生物毒性风险最严重。     

南京城区黑臭河道底泥污染特征及生态风险评价

河道黑臭是目前我国许多城市面临的环境问题,研究其底泥中的污染物如有机质、氮磷和重金属的污染特征并据此进行生态风险评价,对城市黑臭河道的污染控制与生态修复具有十分重要的意义。选取南京城区内8条典型黑臭河道,采集其表层底泥样品进行分析,测得其中有机质、总氮、总磷的含量分别为0.75%～10.86%、0.05%～0.68%、0.04%～0.23%,三者之间呈显著正相关关系,表明了它们较好的同源性,应用沉积物质量标准评价发现,这3种污染物污染程度总体介于严重级与最低级之间,但氮磷的污染比有机质更为严重。底泥中6种重金属的平均含量均超过背景值,相关性分析结果表明Cu、Cr、Ni、Zn之间均呈极显著正相关关系,而重金属与营养物之间未发现较好的相关性,潜在生态风险评价结果表明底泥中重金属污染严重,84.2%的河道具有高潜在生态风险,各元素的潜在生态风险顺序依次为 Cd >Cu >Pb >Cr >Ni >Zn,Cd为主要污染物,具有很高潜在生态风险。与国内其他典型受污染水体相比,南京城区黑臭河道底泥中总氮、总磷与重金属Cd的污染更为严重。