广西壮族自治区海域表层沉积物中多氯联苯的特征和生态风险

刘保良 陈旭阳 魏春雷 冀春艳

摘要：为防治海洋环境污染和保护海洋生态环境，文章在2011年采样调查的基础上，分析广西壮族自治区海域表层沉积物中多氯联苯的含量、分布和组成等特征，并评价其生态风险。研究结果表明：7种多氯联苯单体均被检出，多氯联苯含量的范围为058～485 ngg，明显低于我国其他海湾和河口，多氯联苯总体污染水平较低;以大风江入海口为界，西部海域的多氯联苯含量明显高于东部海域，主要与西部城市的工业和排污有关;多氯联苯主要为三氯联苯和四氯联苯，与我国生产和应用实际相符;多氯联苯含量符合国家海洋沉积物质量一类标准，且生态风险较低。

关键词：海洋生态环境;海洋污染;生物毒害;氯化物;有机污染

中图分类号：X55;P76文献标志码：A文章编号：1005-9857（2019）10-0030-04

Characteristics and Ecological Risk of Polychlorinated Biphenyls in Surface Sediments in Guangxi Sea Area

LIU Baoliang，CHEN Xuyang，WEI Chunlei，JI Chunyan

（Beihai Marine Environmental Monitoring Center Station，SOA，Beihai 536000，China）

Abstract：For prevention and control of marine environmental pollution and protection of marine ecological environment，the content and spatial distribution of PCBs in Guangxi sea area were discussed and integrative pollution effect of persistent toxic substances were evaluated，based on the data of sampling survey in 2011.Results showed that all of 7 congeners of PCBs were determined，the total concentrations of PCBs range from 0.58 ngg to 4.85 ngg which was obviously lower than other bays and estuaries in China，the overall pollution level of PCBs was low.Taking Dafeng River as the boundary，the contents of PCBs in western sea area was obviously higher than that in the eastern sea area，mainly related to industry and sewage discharge in western cities.The congeners of PCBs were characterized with 3，4CB，which is related to the production and use of PCBs in China. The contents of PCBs was lower than the first class of national standards for marine sediment quality，and the potential ecological risk in Guangxi sea area was low.

Key words：Marine ecological environment，Marine pollution，Biological toxicity，Chloride，Organic pollution

0引言

多氯联苯（PCBs）是以联苯为原料，在高温条件下经催化氯化而生成的氯代芳烃，结构较稳定，不易在自然环境中降解，是最具代表性的持久性有机污染物（POPs）之一。自然环境中的PCBs主要来源于变压器和电容器的冷却剂、耐腐蚀涂料、造纸工业和垃圾焚烧等[1]，具有强烈的致畸、致癌和致突变作用[2]。海洋环境中的PCBs大部分被表层沉积物吸附，其在表层沉积物富集可毒害底栖生物，也可再次溶解入水产生二次污染，通过食物链富集毒害各级生物[3]。本研究在采样调查的基础上，分析广西壮族自治区海域表层沉积物中PCBs的含量、分布和组成等特征，并评价其生态风险，为该海域海洋生態环境保护提供科学依据。

1样品采集、处理和分析

在广西壮族自治区海域布设17个站位，于2011年8月采集表层（0～5 cm）沉积物样品，将样品置于洁净的棕色磨口玻璃瓶中，于-20℃急冻保存。

样品的处理和分析严格按照《海洋监测规范 第5部分：沉积物分析》（GB 173785—2007）[4]的要求操作。样品经低温风干后研磨，过80目标准筛，称取10 g与无水硫酸钠混匀，使用150 mL正己烷-丙酮（1+1）进行索氏提取8 h，萃取液经活性炭层析柱净化和铜粉超声提取除硫，使用氮吹仪浓缩定容至1 mL，使用GCECD色谱检测PCBs的含量。

GC条件：载气为高纯氮气，色谱柱为RTX5毛细管色谱柱（30 m×025 mm×025 μm）。升温程序：120℃保持5 min，以5℃min升温至280℃，保持15 min，进样口和检测器的温度分别为220℃和300℃，不分流进样，进样量为1 μL。PCBs的定性分析主要依据色谱保留时间，定量分析采用内标法和峰面积，采用平行样、方法空白和加标空白进行质控。

2PCBs的含量、分布和组成

广西壮族自治区海域表层沉积物中PCBs的质量分数（干重）如表1所示。

由表1可以看出，7种PCB单体均被检出，PCBs含量的范围为058～485 ngg，明显低于渤海湾（034～3500 ngg）[5]、莱州湾（022～4840 ngg）[6]、长江口（1866～8731 ngg）[7]、闽江口（1513～5793 ngg）[8]、珠江三角洲流域（1190～15800 ngg）[9]和兴化湾（2381～3718 ngg）[10]，表明该海域PCBs总体污染水平较低。

17个站位的PCBs分布如图1所示。

由图1可以看出：PCBs含量的最高值出现在站位10（485 ngg），其次是站位16和站位11（431 ngg和388 ngg）;以大风江入海口为界，西部海域（站位8～17）明显高于东部海域（站位1～7）。PCBs含量与大气沉降、水文和地质等自然因素有直接关系，同时受工业和排污口分布等人为因素影响。广西壮族自治区西部的防城港市和钦州市大力发展港口和临海工业，PCBs含量较高;而东部的北海市以滨海旅游业为经济支柱，PCBs含量较低。

17个站位的PCBs组成如图2所示。

由图2可以看出，所有站位的PCBs均主要为三氯联苯和四氯联苯，其中PCB28（三氯联苯）和PCB52（四氯联苯）分别约占PCBs含量的44%和49%。我国生产和应用的PCBs以三氯联苯和五氯联苯为主[11]，分别主要应用于电容器的浸渍剂和油漆的添加剂，四氯联苯含量较高可能是五氯联苯在自然环境中较易分解脱氯所致[12]。高氯取代的重氯联苯进入自然环境后，经溶解、吸附解析以及化学和微生物的降解作用，分解为低氯取代的轻氯联苯，从而具有更强的挥发性和水溶性，可在自然环境中远距离迁移。

3生态风险

根据表1，所有站位的PCBs含量均符合国家海洋沉积物质量一类标准（不大于200 ngg）[13]。

已有研究的海洋表层沉积物污染的生态风险评价方法[14]被美国作为国家标准[10]，并在国内研究中广泛应用[6，10，15]。在该方法中：效应区间低值为ERL，低于ERL则很少出现生物毒害效应，生态风险较低;效应区间中值为ERM，低于ERM而高于ERL则有时出现生物毒害效应，生态风险中等;效应区间高值为ERH，低于ERH而高于ERM则频繁出现生物毒害效应，生态风险较高。

根据该方法提供的标准，表层沉积物PCBs含量的ERL为227 ngg，本研究所有站位的PCBs含量均低于该值，表明生态风险较低。

4结语

本研究基于2011年采样调查结果，分析广西壮族自治区海域表层沉积物中多氯联苯的含量、分布和组成等特征，并评价其生态风险。研究结果表明：7种多氯联苯单体均被检出，多氯联苯含量的范围为058～485 ngg，明显低于我国其他海湾和河口，多氯联苯总体污染水平较低;以大风江入海口为界，西部海域的多氯联苯含量明显高于东部海域，主要与西部城市的工业和排污有关;多氯联苯主要为三氯联苯和四氯联苯，与我国生产和应用实际相符;多氯联苯含量符合国家海洋沉积物质量一类标准，且生态风险较低。

参考文献

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