三峡库区水中二噁英污染状况研究

2011-08-15薛科社

地下水 2011年2期

解艳,薛科社

(西北大学环境科学系,陕西西安 710127)

0 引言

近年来,随着该区域经济和城市化的发展,三峡库区的水环境污染也在不断蔓延。三峡水利枢纽工程作为举世瞩目的巨大水利工程,其建成后形成了三峡水库,这必然会引起其周边生态与环境系统的变化。而且随着三峡工程的建成蓄水,水流速度减缓,自净能力降低,水污染范围和程度有加剧的危险。由此看来,三峡库区可持续水环境保护显得非常重要。三峡库区是我国值得高度关注的生态及人群健康风险区域。

近年来很多学者对三峡库区的水质状况进行了研究,其中二噁英(dioxins)是关注的重点物质。二噁英是典型的持久性有机污染物,是目前世界上已知毒性最强的化合物,有“世纪之毒”之称,主要包括多氯代二苯并二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)。因此,关注三峡库区这个生态及人群健康风险区域的二噁英污染状况是很重要的。

1 三峡库区状况概述

三峡库区地处四川盆地与长江中下游平原的结合部,跨越鄂中山区峡谷及川东岭谷地带,北屏大巴山、南依川鄂高原。三峡库区是指受长江三峡工程淹没的地区,并有移民任务的 20个县(市)。三峡水利枢纽工程,早于 1994年 12月14日正式宣布开工,位于三峡河段的西陵峡,坝址在湖北宜昌县三斗坪,下距葛洲坝水利枢纽 38 km。三峡工程是世界上规模最大的水电站,为华中、华东、西南等地区提供电力,也将对长江沿岸经济繁荣。促进西部地区的经济发展,平衡东西差异,将产生巨大的作用。

三峡水库总面积约 7.9万 km2,淹没耕地 1.94万公顷,涉及移民 117.15万人。由于库区属于亚热带季风气候,年降水量1 000～1 800 mm,分布均匀。土地类型多样,丘陵、山地面积大,平地面积小,土地结构复杂、垂直差异明显。因特定的地理条件,地震、崩塌、滑坡、泥石流等灾害也时有发生,水土流失严重。该区水土流失面积达 1.4万多平方千米。这对库区的水环境保护提出了高要求[1]。

2 三峡库区水中二噁英污染状况

三峡工程举世瞩目,三峡成库后,库区的水质怎么样?是否会受到成库的影响?这些问题受到全世界的关注。很多的研究单位对三峡库区的水质状况进行了广泛的监测。由于二噁英是一类典型的持久性有机污染物,是已知毒性最强的化合物,对人类的健康有长远影响,所以必须高度关注。

自 1998年以来,由第三军医大学牵头,联合重庆大学、西南大学、重庆医科大学和重庆市环境科学研究院共同组成科研团队,在国家科技部、教育部、国家基金委和重庆市的系列专项、重大和重点项目资助下,从 2000年至 2007年,在重庆和三峡库区选择七个采样点(重庆大溪沟、重庆和尚山、重庆寸滩、涪陵清溪场、万州晒网坝、开县渠口镇、巫山巫峡口),对持久性有毒物质(PTS)二噁英、呋喃、多氯联苯、多环芳烃类、有机氯农药、邻苯二甲酸酯类、同位素、有毒重金属砷、汞、铅、铬以及微囊藻毒素(MC-RR)等 11类(种)进行了连续监测,取得了三峡库区蓄水前后水中持久性有毒物质的污染现况的系列宝贵数据[2]。

2004-2006年第三军医大学军事预防医学院环境卫生学教研室的陈济安等[3]采用高分辨率气相色谱/质谱联用法(HRGC/MS)对三峡库区 7个监测断面在 3个不同水期的二噁英进行检测,发现库区水体中的二噁英类化合物总体很低,库区 7个断面的枯水、丰水期连续监测 PCDID/Fs+PCBs含量 O.00008-0.0041(pg-TEQ/L)之间,远低于俄罗斯某城市水厂 0.1-20.83、日本某市进厂水 0.019-0.15和美国环保局饮用水二噁英类化合物含量标准 30(pg-TEQ/L)等国内外报道的水平以及相关的标准,因此暂未形成二噁英污染。但其中位于嘉陵江的大溪沟断面二噁英类物质含量相对较高,均值为 39.1pg/L,毒性当量为 0.13TEQ-pg/L;虽然二噁英含量较低,但 2005年检测结果相对 2004年出现了较大的增幅,普遍增加了 10-100倍,最高达到了 0.324(pg-TEQ/L),增加了上千倍,提示三峡成库对水体中的二噁英类化合物含量有较大的影响,目前虽然暂时还没有构成二噁英类化合物的污染,但需要进一步密切关注其变化[2]。

综上,三峡库区水体中二噁英类含量均比较低,或远小于国家有关环境标准限值,二噁英等 POPs污染所致的健康危害年风险度目前还处于很低水平。迄止 2006年底三峡库区水质是比较稳定的,但 2008年后三峡库区蓄水致 175 m,库区水中二噁英类污染状况情况如何?很有必要进一步动态监测。

3 三峡库区人群健康危害研究

由于二噁英是亲脂物质,进入植物或动物体后,会富集在脂肪层或脏器内,污染鱼、肉、蛋及奶制品,从而造成对人体的严重污染。二噁英是一类剧毒物质,其毒性特征具有急性致死性,致畸性和致癌性。生物化学研究认为:二噁英具有类似人体激素的作用,但它不被代谢和降低,极小剂量的二噁英也可能造成激素分泌的紊乱,对人体细胞分裂、组织再生、生长发育、代谢和免疫功能产生影响,造成人体内分泌紊乱、免疫力低下、神经系统混乱等[4]。因此二噁英等持久性有机污染物对人类健康的影响与危害是不容忽视的。

目前以生殖、内分泌、发育损害为重点的库区人群流行病学研究,以睾丸支持细胞、间质细胞为主的雄性生殖毒性机制研究,以颗粒细胞、黄体细胞为主的雌性生殖毒性机制研究,以及生殖损害的拮抗措施等一系列的研究正在进行之中[5]。

4 预防解决对策

4.1 完善水环境预警管理机制

2007年下半年,重庆市政府发布实施了《重庆市三峡库区流域水环境突发公共事件应急预案》。这说明政府对库区水环境越来越重视,不断从各个方面加强对三峡水环境的保护[6]。按照预案体系,今后三峡库区流域水环境发生公共安全事故,将按事故等级,启动蓝色、黄色、橙色、红色 4级预警机制,以确保三峡库区水环境的管理与检测。

4.2 强化对生活和工业污染的控制与治理

工业和生活污水排放总量居高不下。2005年废水排放比 2003年增长了 53,COD减少 0.4%,氨氮增加 6.9%,这主要靠库区关停一些重污染的企业。预计到 2010年,废水将比 2005年增加 55.6%,COD排放增加 55%。氨氮排放增加56.2%。目标是减排 COD 106.7万 kg,去除率要达到59.1%。这说明任务是非常艰巨的,因为这个减排是在 2005年的基础上减少 10%,也就是说,新产生的要全部减掉,还要把原来产生的减掉 10%。因此,控制生活和工业污染对三峡库区的影响迫在眉睫[7]。

4.3 加强对农业污染的控制与治理

目前,农业面源污染现在处于“三无状态”,即无法管、无人管、无钱管。现在有一个概念,世界平均用 3-4亩地来养活一个人,中国要用一亩多地来养活一个人,靠高强度的农业提高复种指数和单位面积产量,世界平均一公顷土地施用化肥 131公斤,中国是 464公斤。化肥流失中总 N占43.9%,总 P占了 45%。我们必须加强控制农业污染对三峡库区的污染,否则后果不堪设想。