沉积物有机氯农药残留特征和风险分析

林 静，周溶冰，谢正苗

(杭州电子科技大学环境科学与工程研究所，浙江杭州310018)

0 引言

有机氯农药(Organo Chlorine Pesticides，OCPs)是一类重要的持久性有机污染物，因其具有高效的杀虫、除草以及灭菌作用曾被广泛应用在农业生产中。OCPs具有较高的疏水性和很强的亲脂性，易发生生物累积、生物放大和“三致”(致癌、致畸、致突变)作用，其对人体健康和生态系统的危害是不容忽视的［1］，被列入我国68种环境优先控制污染物黑名单。虽自20世纪80年代此类农药已被全面禁止，但至今仍可在环境中检测到它们的存在，尤其是沉积物为其主要来源，极易造成二次污染［2］。鄱阳湖流域沉积物中OCPs的残留特征及生态风险，结果所测样品中几乎都含有机氯农药，且大部分采样点有新的DDT输入［3］。长江下游安庆段—南通段表层沉积物中的HCB和DDTs的检出率为100%，分析表明长江下游表层沉积物中的DDTs存有生态风险［4］。农药所造成的环境毒性问题，已引起了人们的高度重视。杭州经济技术开发区(下沙)原属城郊农业区，但迄今为止，关于下沙环境OCPs残留状况却鲜见报道。本课题以杭州下沙为对象，研究了地表水沉积物中DDTs、HCHs等典型OCPs的浓度水平及污染特征，进行风险评价。

1 实验材料与方法

1.1 药品与仪器

98.5%纯度DDTs试剂，99.5%纯度HCHs试剂;正己烷、丙酮、二氯甲烷，无水硫酸钠经马弗炉650℃烘干处理，99.97%纯度铜粉。福立9790气相色谱仪;63Ni-ECD检测器;KQ-100B型超声波清洗器;Universal 320离心机;BUCHI B-490旋转蒸发仪。

1.2 实验方法

采用国标法［5］分析OCP，使用气相色谱(FULI－GC－9790)配备有63Ni-ECD检测器和毛细管柱(30m×0.53mm×1.00μm)。设置了25个采样点，于2008年12月进行采样，选取其中干扰物较少的7个样品进行检测分析，分别是2号:新华河，6号:聚首河，8号:1号渠，9号:下沙公路渠，14号:12号渠，19号和20号:3号大堤护塘河，如图1所示:

图1 下沙地区表层沉积物采样点分布图

2 结果与讨论

2.1 沉积物中OCPs污染水平

沉积物中OCPs的残留量均以干重计如表1所示。

表1 杭州下沙地区沉积物中有机氯农药残留状况(n=7)(ng/g干重)

表1中7个沉积物样品，除19号和20号样品只检出HCHs、6号样品只检出DDTs，其余样品均有检出8种有机氯农药，可见有机氯农药在下沙地区表层沉积物中残留比较普遍。总OCPs的浓度范围为15.77～206.05ng/g，不同采样点的污染程度存在比较大的差异;HCHs的含量为17.90～190.60ng/g，高于DDTs，其最高值出现在9号取样点(下沙公路渠)，调查发现下沙路附近目前仍有大片农田，这可能是该采样点HCHs含量高于其他点的原因;DDTs的含量为14.46～24.99ng/g，其最高值出现在19号取样点(三号大堤护塘河)。各有机氯农药含量检出顺序依次为β－HCH＞δ－HCH＞γ－HCH＞α－HCH＞o，p’－DDT＞p，p’－DDT＞p，p’－DDE ＞p，p’－DDD。与国内外其他水体表层沉积物中有机氯农药含量比较发现，下沙表层沉积物中的DDTs污染程度处于中等偏高水平，而HCHs污染程度则相对较高，大幅度高于其他地区［4－11］。

2.2 沉积物OCPs污染特征

下沙地区表层沉积物中DDTs类农药的组成特征如图2所示，o，p’－DDT和p，p’－DDT的含量最高，分别为29%和27%;p，p’－DDE为25%;p，p’－DDD的含量最低，为19%。由此可知，沉积物(DDD+DDE)/Σ DDT的比值小于0.5，近期可能仍有新的含DDT农药成分的物质输入，也可能与DDT难以被化学和生物降解，半衰期较长，而残留在沉积物中可能二次释放，DDE比DDT挥发性强等因素有关。有6个样DDD/DDE比值小于1，说明下沙表层沉积物处于好氧环境，多发生好氧性生物降解，下沙地区年降水量较少，河流长时期处于干涸状态，这可能是导致沉积物处于好氧环境的主要原因。采用Long等确定的风险评估值法进行评估风险。下沙表层沉积物中 DDT(p，p’－DDT和 o，p’－DDT)、p，p’－DDD、p，p’－DDE和DDTs的含量均介于风险评估低值和风险评估中值之间，说明下沙表层沉积物中有机氯农药总体的生态风险较高，对水体环境会造成一定危害，应当受到重视。

图2 下沙地区表层沉积物中DDTs类农药的组成特征

HCHs的4种异构体中β－HCH的含量最高，占48%，δ－HCH占36%，其余α－HCH，γ－HCH和分别占7%，8%。α、γ－HCH在环境中易发生降解，因此其残留量少，而β－HCH的抗生物降解能力最强，是最稳定和最难降解的异构体，其余异构体也会转型成β－HCH以达最稳定状态。可推论，在国家禁止OCPs生产和使用后，大部分地区HCHs污染物主要源于环境的早期残留。同时，下沙表层沉积物中α/γ的比值为0.88(接近于1)，说明近期可能有林丹γ－HCH的输入。

3 结束语

所有沉积物样品中均检出OCPs，总浓度范围为15.77－206.05ng/g，不同采样点的污染程度存在比较大的差异;HCHs的浓度范围为17.90－190.60ng/g;DDTs的浓度范围为14.46－24.99ng/g。与国内外其他地区的沉积物相比，下沙表层沉积物中DDTs的含量处于中等偏高水平，而HCHs的含量相对较高。总体而言，下沙地区表层沉积物中OCPs含量偏高。下沙地区表层沉积物中DDTs类农药的组成特征表明，近期可能仍然有新的含DDT农药成分的物质(如目前仍在使用的三氯杀螨醇农药含有DDT成分)输入;沉积物中HCH表明近期可能有林丹γ－HCH的输入。生态风险评价表明，下沙表层沉积物中有机氯农药总体的生态风险较高，对水体环境会造成一定的危害，应当受到重视。

［1］王彬，米娟，潘学军，等.我国部分水体及沉积物中有机氯农药的污染状况［J］.昆明理工大学学报，2010，35(3):93－99.

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