中国湖泊沉积物中有机氯农药污染评价研究

2014-10-28胡佳晨李永峰

黑龙江水利科技 2014年2期

胡佳晨，李永峰，张博

(东北林业大学，哈尔滨150040)

沉积物是湖泊生态系统的重要组成部分，也是水体中污染物主要的蓄积库。当水体中污染物浓度较高时，沉积物可以吸附污染物以降低水质的污染程度，但当环境条件发生变化时，沉积物中的污染物会重新释放到上覆水体，反而影响水质;且湖泊的沉积物又是底栖生物的主要生活场所和食物来源，其内部的污染物质可直接或间接的对水生生物产生致毒致害作用，并通过生物富集、食物链放大等过程进一步影响陆地生物和人类［1］。随着工业经济的不断发展，湖泊沉积物的污染已经日益严重，因此，湖泊沉积物的研究对于恢复湖泊生态环境、创造清水流域有着十分重要的意义。

有机氯农药(OCPs)是持久性有机污染物(POPs)中的一种，其具有高毒性，难降解性，半挥发性和生物蓄积性，可在环境中长期存在，并通过食物链富集，危害生态系统和人体的健康［2］。文章通过对多个湖泊沉积物OCPs 中检出率较高的DDTs 及HCHs 两类污染物的总体含量信息进行搜集和分析处理，并对主要湖泊沉积物中OCPs 的污染程度做出评价。

1 中国湖泊沉积物中OCPs 的含量

本研究主要搜集了河南三门峡水库、西藏错鄂湖、新疆博斯腾湖、江苏天目湖、云南滇池、辽宁大伙房水库、西藏羊卓雍湖、河北官厅水库、江苏太湖、江西鄱阳湖、河北白洋淀、安徽巢湖、山东南四湖、湖北洪湖、湖北鸭儿湖、湖北排湖、湖北汈汊湖17个湖泊的资料，图1、图2 为国内主要湖泊沉积物中DDTs 及HCHs 总含量的平均值。从图1 中可以看出，国内湖泊中的DDTs 的污染主要集中在东部平原地带，其中湖北省的汈汊湖值最高，达到了146.3 ng/g。而最小值出现在河南三门峡水库处。

图1 中国不同区域主要湖泊沉积物中DDTs 分布图

由于国内湖泊沉积物中HCHs 相关资料较少，因此仅对现有资料的湖泊进行分析。由图2 可知，国内湖泊中的HCHs 污染主要集中在华中及华东平原地区，最大值出现在山东的南四湖。且相较于DDTs 的高含量，HCHs 在沉积物中的含量较小。

分析表明，中国湖泊沉积物中OCPs 含量变化较大，华东及华北部地区相较于中西部地区在DDTs 及HCHs 两大类污染物含量上相差较大，其可能的原因是，各地区经济水平及湖泊功能划定的差异较为显著导致的。由于东部平原地区是粮食生产区域及重要的经济区，其周边农田和工厂较多，相对于中西部地区其各类有机氯农药历史使用量较大，由于有机氯农药的难降解特性，导致这些区域内湖泊沉积物中OCPs 的蓄积量较大。而中西部地区人员稀少，在20 世纪中期粮食需求量较小，工业化程度也较低，导致区域内湖泊沉积物中OCPs 的蓄积较少。

2 湖泊沉积中OCPs 的污染评价

由于沉积物中污染物种类繁多，其生物效应具有很大的差异性，到目前为止还没有关于沉积物中OCPs 污染标准及风险评价的统一标准。目前常用的评价标准有2 种:Ingersoll 风险评价标准与加拿大、美国弗罗里达河口沉积物风险评价标准。Long等通过对北美河口沉积物中OCPs 污染物的研究确定了毒性评价值，用毒性效应低值ERL(生物效应几率＜10%)和毒性效应中值ERM(生物效应几率＞50%)来评估沉积物中污染物的生态风险。一般当沉积物中OCPs ＜ERL 值时表示此处沉积物极小可能对水生生物造成负面影响;当沉积物中OCPs 介于ERL 值与ERM 值之间时表示此处沉积物偶尔会对水生生物造成负面效应;当沉积物中OCPs ＞ERM 值是表示此处沉积物有极大可能对水生生物造成负面效应。根据这一标准在国内各区域选取6个主要的大型湖泊(江苏太湖、河北官厅水库、云南滇池、江西鄱阳湖、新疆博斯腾湖、西藏错鄂湖、辽宁大伙房水库)表层沉积物中的OCPs 残留的生态风险进行评价，见表1。

图2 国不同区域主要湖泊沉积物中HCHs 分布图

表1 主要湖泊表层沉积物中OCPs 的生态风险评价

由表1 可见，6个主要湖泊中DDTs 的最大值均介于ERL 值与ERM 值之间，且大部分湖泊的最小值＜ERL 值，且位于中西部及东北部的湖泊沉积物中OCPs 对水生态系统产生的风险较小。由此可见国内几个主要湖泊沉积物中OCPs 含量均未达到对水生生物造成严重危害的程度，但是绝大部分湖泊的沉积物中仍存在一定的生态风险，对国内湖泊水环境的潜在威胁仍不容忽视。