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持久性有机污染物(POPs)具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,在环境介质中能够产生生态食物链毒理学效应;致癌、致畸、致突变效应和环境“雌性化”效应,对人类健康和水生生态系统危害巨大,已成为了一个倍受关注的全球性环境问题。
本研究以黄河河南段为对象,在建立多泥沙河流水体中痕量有机污染物监测方法的基础上,首次全面、系统地解析了水体(水、悬浮物和表层沉积物)中持久性有机污染物一有机氯农药(OCPs)和多环芳烃(PAHs)的含量、分布及其来源,探讨了OCPs和PAHs的结构特征,讨论了OCPs和PAHs与表层沉积物中总有机碳(TOC)和粒度之间、OCPs和PAHs内部之间的相关性,进行了表层沉积物中OCPs和PAHs生态风险评价。从而为黄河水体的污染控制、持久性有机污染物数据库的建立以及环境管理提供了科学依据。研究结果表明:
1.在黄河水、悬浮物和表层沉积物三相中:OCPs的总含量范围分别为19.02~268.33ng/L、13.17~281.80ng/g和0.35~22.92ng/g,平均值分别为80.45ng/L、91.17ng/g和3.35ng/g,其中滴滴涕(DDTs)和六六六(HCHs)的含量较高;PAHs的总含量范围分别为144.29~2361.06ng/L、506.56~10511.3ng/g和16.37~1358.01ng/g,平均值分别为692.07ng/L、4157.29ng/g和200.08ng/g。
2.在黄河主要支流中,OCPs的含量顺序为水中:新蟒河>伊洛河>汜水>沁河>金堤河,表层沉积物中:新蟒河>金堤河>汜水>伊洛河>沁河,新蟒河受OCPs污染较严重;PAHs的含量顺序为水中:伊洛河>金堤河>沁河>汜水>新蟒河,表层沉积物中:新蟒河>汜水>伊洛河>沁河>金堤河,伊洛河受PAHs污染较严重。
3.黄河水体中的OCPs处于较高的污染水平。水相中:HCHs含量高于长江南京段、辽河、珠江干流和黄浦江;DDTs含量比长江南京段、辽河、珠江干流和黄浦江高,比苏州河、白洋淀和九龙江口低。沉积物中:HCHs比海河、珠江、长江和黄浦江明高;DDTs含量与除海河外的其它河流基本相同。
黄河水体中的PAHs处于中等污染水平。水相中的含量比钱塘江、西江及天津河高,但低于通汇河、大辽河水系;与国外流河流相比,其含量远远低于Gaoping River。表层沉积物中的含量高于钱塘江、闽江口、通汇河、大辽河水系、长江南京段,但却远远低于天津河,与国外相比,低于San Francisco Bay(USA)和Athabasca River(Canada)。
4.黄河水体中OCPs的污染,一是源于沿河流区域工业废水和主要支流的汇入,二是由于OCPs的广泛施用,长期残留在环境中的农药及其风化土壤通过地表径流、大气沉降等进入到水体中所致;水体中PAHs的组成以低环PAHs为主,主要来源于石油及其精炼产品的不完全燃烧和木柴、煤的燃烧。
5.在黄河表层沉积物中:OCPs的总含量与粘土和TOC之间、PAHs的总含量与TOC之间均具有较强的相关性,沉积物中的粘土和TOC在决定OCPs和PAHs的含量和分布中起着重要的作用。
6.根据沉积物生态风险评估值,认为黄河表层沉积物中的OCPs存在一定的生态风险,PAHs具有较低的潜在生态风险。