东洞庭湖和洪湖中持久性有机卤化物的分布规律和风险评估

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiuzhilv
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近年来,持久性有机污染物在湖泊环境中的富集趋势和对湖泊生态系统产生的潜在危害日益严重,已成为当今湖泊区域生态环境问题中亟待解决的课题。本文以长江中游两个不同类型的湖泊,通江湖泊东洞庭湖、半封闭湖泊洪湖为研究区域,采用固相萃取法和基质固相分散法分别对其表层水体和表层沉积物样品进行前处理,以气相色谱质谱联用仪(GC-MS)和气相色谱法(GC-ECD)为检测手段,分别对43个表层水体样品和43个沉积物样品中典型持久性有机卤化物——15种有机氯农药(OCPs)、7种多氯联苯(PCBs)和7种多溴联苯醚(PBDEs)进行了检测,分析和对比了东洞庭湖、洪湖表层水体及沉积物中持久性有机卤化物的污染水平、分布特征和可能来源,并对其可能引起的风险进行了评价。  东洞庭湖表层水体和表层沉积物中OCPs的含量分别为1.25-6.02ngL-1(平均值2.91ngL-1)和6.37-12.88ngg-1dw(平均值8.32ngg-1dw),洪湖表层水体和表层沉积物中OCPs的含量分别为1.67-9.83ngL-1(平均值5.14ngL-1)和6.65-16.55ngg-1dw(平均值10.41ngg-1dw)。洪湖表层水体和沉积物中OCPs的含量均分别高于其在东洞庭湖中的含量。OCPs在两个湖的表层水体和沉积物中呈现类似的分布规律,即湖体中心处的样点OCPs含量较湖口区高。在洪湖中,表层沉积物中的总有机碳(TOC)跟OCPs的含量有很强的正相关性,而在东洞庭湖中未发现明显相关性。地表径流和渔业养殖是洪湖的主要污染来源,而东洞庭湖主要源于点源污染。组成分析表明两个湖的水体和沉积物中HCHs的来源主要是历史上林丹和工业HCHs的使用。沉积物中DDTs主要来自历史残留和农业土壤的风化,而水体中DDTs除历史残留外有部分新的输入。健康风险评价的结果表明两个湖表层水体中OCPs对人体不构成致癌风险和非致癌风险。基于沉积物质量准则值的结果表明,洪湖沉积物中OCPs可能会引起负面生物效应较东洞庭湖高,特别是洪湖湖体中心养鱼区附近样点。  东洞庭湖表层水体中PCBs和PBDEs的含量分别为0.50-2.84ngL-1(平均值1.13ngL-1)和0.06-2.03ngL-1(平均值0.66ngL-1)。洪湖表层水体中PCBs和PBDEs的含量分别为0.16-10.85ngL-1(平均值4.45ngL-1)和0.02-3.04ngL-1,(平均值0.79ngL-1)。洪湖表层水体中PCBs的含量约为东洞庭湖的4倍,PBDEs的含量比东洞庭湖略高。洪湖表层水体中PCBs的含量明显呈现出离湖口越远含量越高的趋势,而东洞庭湖未发现这一分布规律,而PBDEs的分布未发现明显的规律。东洞庭湖水体中PCBs的主要来源可能为油漆等涂料,洪湖水体中PCBs不是来源于商品化PCBs的历史使用,而可能源于地表径流、大气沉降和当地工业污水的排放。洪湖和东洞庭湖表层水体中的PBDEs主要源于不同商业PBDEs制剂的使用,相对较高含量的低溴代联苯醚的可能部分来自更高溴代联苯醚的降解,BDE-183的较高比例表明有octa-BDE混合物的使用。基于慢性浓度参考值(14ngL-1)和加拿大联邦环境质量准则值(FEQG),东洞庭湖和洪湖表层水体中PCBs的PBDEs极少可能会引起生态风险。  东洞庭湖和洪湖表层沉积物中PCBs和PBDEs的含量结果表明这两种污染物在两个湖中的广泛残留。洪湖表层沉积物中PCBs和PBDEs的含量分别为9.40-22.69ngg-1dw(平均值14.69ngg-1dw)和3.35-9.08ngg-1dw(平均值4.39ngg-1dw)。东洞庭湖表层沉积物中PCBs和PBDEs的含量分别为7.47-18.69ngg-1dw(平均值11.16ngg-1dw)和2.70-5.23ngg-1dw(平均值3.82ngg-1dw)。洪湖表层沉积物中PCBs和PBDEs的含量均分别高于其在东洞庭湖中的含量。PCBs在两个湖表层沉积物中呈现类似的分布规律,即湖体中心处的样点PCBs含量较湖口区高,而PBDEs的这一分布规律并不明显。两个湖表层沉积物的TOC含量与PCBs和PBDEs的含量均没有发现明显的相关性。表层沉积物中PCBs可能来源于当地的PCBs工业污染和生物降解,PBDEs可能来源于历史上不同的商业PBDE的使用。基于沉积物质量准则值的结果表明,洪湖和东洞庭湖表层沉积物中PCBs和PBDEs的生态风险可忽略。
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