洞庭湖沉積物中持久性有機有毒物質(zhì)的分布、評價與源解析

楊海君,張海濤,劉亞賓,許云海,黃鐘霆

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洞庭湖沉積物中持久性有機有毒物質(zhì)的分布、評價與源解析

楊海君1,張海濤1,劉亞賓1,許云海1,黃鐘霆2*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院,湖南長沙410128；2.湖南省環(huán)境監(jiān)測站中心站,湖南長沙410014)

為揭示洞庭湖沉積物中六氯環(huán)己烷(HCHs)、雙對氯苯基三氯乙烷(DDTs)、多環(huán)芳烴(PAHs)的分布特征及其來源,評價存在的生態(tài)風(fēng)險,于2015年12月采集洞庭湖沅江市南嘴等31個點位0~20cm沉積物,測定了沉積物樣品中HCHs、DDTs、PAHs的含量.結(jié)果發(fā)現(xiàn),南洞庭湖點位∑HCHs和∑PAHs含量變化最大,西洞庭湖點位∑DDTs和∑OCPs含量變化最大;沉積物中HCHs的空間分布為東洞庭含量最高,其次為東洞庭湖與南洞庭湖的交界處,其它區(qū)域HCHs含量較低,DDTs含量除了在西洞庭湖北部含量較低外,其它區(qū)域DDTs含量都相對較高,并出現(xiàn)了多個高值區(qū)域,PAHs含量空間分布的最大值出現(xiàn)在東洞庭湖與南洞庭湖交界處,其次為西洞庭湖北部和中部區(qū)域;污染源分析發(fā)現(xiàn),洞庭湖沉積物中的23種有機化合物聚類歸為3類,而31個監(jiān)測點歸為4類.所有樣品中-HCH/-HCH的比值為0.66左右,可以認為洞庭湖沉積物中的HCHs來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),并有林丹的使用.而'-DDE/'-DDT的比值發(fā)現(xiàn),沉積物中有新的DDTs輸入,比值法得出沉積物中的PAHs主要來自于燃燒源和石油源的污染.風(fēng)險評價發(fā)現(xiàn),苊烯(Acy)在洞庭湖中存在輕微污染,其它環(huán)芳烴在沉積物中不存在污染,而沉積物中′-DDT、′-DDT和∑DDTs殘留量存在一定的生態(tài)風(fēng)險,此外苯并[b]熒蒽(BbF)、苯并[k]熒蒽(BkF)、苯并[ghi]苝(B ghi P)、茚并[1,2,3-cd]芘(Incd P)、-C6H6Cl6、-C6H6Cl6、-C6H6Cl6及∑HCHs殘留量均有一定檢出,應(yīng)引起重視.

洞庭湖；沉積物；有機有毒物質(zhì)；分布；評價；源解析

湖泊沉積物是湖泊水體污染物的蓄積場所,也是湖泊潛在的污染源.由于湖泊受到人類活動的影響,特別是在人口稠密城市的周圍,湖泊沉積物中的持久性有毒物質(zhì)不斷聚集,造成湖泊所受的污染越來越嚴重[1].沉積物被認為是持久性有機污染物在水體中的主要歸宿,可以反映出該處水源較長時期內(nèi)受污染的狀況.在一定條件下,蓄積在沉積物中的污染物又能通過再懸浮作用再次進入水體,造成水體的二次污染和對水生生物的毒害.因此,國內(nèi)外學(xué)者對湖泊、河流、海灣等水體沉積物中持久性有毒物質(zhì)進行了廣泛的研究[2-8],并取得了許多成果.

洞庭湖是我國五大淡水湖泊之一,長江中游重要吞吐湖泊,為湖南省北部,荊江南岸工農(nóng)業(yè)及生活的重要水源之一.洞庭湖周邊入湖江河較多,水體污染嚴重、污染來源復(fù)雜、污染物成分多樣,持久性有機有毒物質(zhì)己成為洞庭湖水質(zhì)惡化的重要污染物之一.過去大量的研究表明洞庭湖底泥和水體中持久性有毒無機物重金屬污染不僅普遍存在,而且產(chǎn)生了潛在的生態(tài)風(fēng)險[9-13].而系統(tǒng)全面地研究洞庭湖底泥中持久性有機有毒物質(zhì)的污染特征及來源解析等還未見報道.

本研究通過采集洞庭湖沉積物樣品,利用化學(xué)分析方法及測試方法,對31個沉積物樣品中的持久性有機有毒物質(zhì)HCHs、DDTs、PAHs含量進行了測試.結(jié)合環(huán)境科學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)等理論和聚類分析法等,探究了洞庭湖沉積物中HCHs、DDTs、PAHs的空間分布規(guī)律、來源以及環(huán)境生態(tài)風(fēng)險等,研究結(jié)果將為洞庭湖環(huán)境治理提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

洞庭湖跨湘、鄂兩省,介于28°30′~30°20′N, 110°40′~113°10′E.湖區(qū)面積1.878×104km2,天然湖面積2740km2,另有內(nèi)湖面積1200km2.最大水深30.80m,水容積188.0億m3.洞庭湖接納湘江、資江、沅江、澧水、長江三口、汩羅江、新墻河水流的同時,也接納了大量的污染物,每年直接或間接入湖的工業(yè)廢水達5.0×108m3,隨之入湖的各種污染物超過了1.3×109kg[14].所有入湖的污染中,相當比例的有機有毒物質(zhì)直接影響到沿湖岸人們的飲水安全和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn).

1.2 采樣點布設(shè)

為充分考慮江河來水和當?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)對洞庭湖產(chǎn)生的有機有毒污染影響,有利于進行污染物來源分析,采樣點位布設(shè)在洞庭湖主要入湖口、湖內(nèi)、出湖口等處,共布設(shè)點位31個,其中南洞庭湖、西洞庭湖、東洞庭湖點位數(shù)分別為14個(S1~S14)、9個(W1~W9)、8個(E5~E12),具體沉積物采樣點位分布見圖1.

1.3 樣品處理與測定

于2015年12月在洞庭湖沅江市南嘴等31個點位分別采集湖底表層0~20cm沉積物混合樣品(左、中、右)3kg,將采集的沉積物樣品均勻混合裝入聚乙烯自封袋中密封后于4℃冰箱中冷藏保存.樣品運至實驗室后經(jīng)冷凍干燥處理,研磨后置于棕色玻璃瓶內(nèi)避光保存.樣品中HCHs、DDTs采用氣相色譜儀測定;PAHs的分析采用加速溶劑萃取、復(fù)合層析柱凈化以及氣相色譜質(zhì)譜法測定.

1.4 質(zhì)量控制與保證

樣品測定采用方法空白、基質(zhì)加標、基質(zhì)加標平行樣等進行質(zhì)量控制,目標化合物的最終定量結(jié)果經(jīng)空白扣除和回收率校正.每批分析樣帶1個空白樣,以確認試劑和容器的清潔程度,每個樣品均扣除空白樣品值,每批樣帶2~3個平行樣,以確認測試結(jié)果的再現(xiàn)性.所有HCHs、DDTs樣品(包括實驗樣品、空白樣品和加標樣品等)均加入回收率指示物以控制樣品預(yù)處理過程中的效率,回收率在65%~93%,相對標準偏差為1.49%~15.48%; PAHs樣品(包括實驗樣品、空白樣品和加標樣品等)均加入回收率指示物以控制樣品預(yù)處理過程中的效率,回收率在66%~98%,相對標準偏差為2.85%~9.57%,均符合質(zhì)量控制標準[15-16].

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

采用特征比值法和聚類分析法對沉積物中的HCHs、DDTs、PAHs進行來源解析,用MacDnonald等[17]和Long等[18]提出的沉積物中有機污染物的生態(tài)風(fēng)險評價指標進行風(fēng)險評價.

2 結(jié)果與分析

2.1 沉積物中HCHs、DDTs、OCPs及PAHs的含量

沉積物中有機氯和PAHs的結(jié)果如表1所示.從表1可知,南洞庭湖∑HCHs(-C6H6Cl6、- C6H6Cl6、-C6H6Cl6、-C6H6Cl6)的含量變化范圍在0.383~30.303ng/g、平均值為12.228ng/g; ∑DDTs(′-DDE、′-DDD、′-DDT、′- DDT)的含量變化范圍在7.42~137.75ng/g、平均值為45.87ng/g;∑OCPs(∑HCHs、∑DDTs)的含量變化范圍在7.803~162.253ng/g、平均值為58.094ng/g;∑PAHs的含量變化范圍在78.32~ 535.4ng/g、平均值為253.09ng/g.東洞庭湖∑HCHs(-C6H6Cl6、-C6H6Cl6、-C6H6Cl6、-C6H6Cl6)的含量變化范圍在3.023~140.303ng/g、平均值為34.013ng/g;∑DDTs(′-DDE、′-DDD、′-DDT、′-DDT)的含量變化范圍在7.42~ 39.72ng/g、平均值為11.46ng/g; ∑OCPs (∑HCHs、∑DDTs)的含量變化范圍在10.443~ 147.723ng/g、平均值為45.471ng/g; ∑PAHs的含量變化范圍在95.84~565.7ng/g、平均值為269.48ng/g.西洞庭湖∑HCHs(-C6H6Cl6、- C6H6Cl6、-C6H6Cl6、-C6H6Cl6)的含量變化范圍在0.383~ 16.403ng/g、平均值為5.823ng/g; ∑DDTs(′- DDE、′-DDD、′-DDT、′- DDT)的含量變化范圍在7.42~157.55ng/g、平均值為38.37ng/g;∑OCPs(∑HCHs、∑DDTs)的含量變化范圍在7.803~173.953ng/g、平均值為44.197ng/g;∑PAHs的含量變化范圍在86.3~ 253.97ng/g、平均值為172.69ng/g.由以上結(jié)果可知,洞庭湖沉積物中HCHs、DDTs、OCPs及PAHs含量波動范圍較大,引起含量變化的因素很多,包括溫度、陽光照射、水流量、有機碳含量、工業(yè)廢水及生活污水等[19].

從東、西、南洞庭湖各點位沉積物中∑HCHs、∑DDTs、∑OCPs及∑PAHs含量分布來看,南洞庭湖點位∑HCHs和∑PAHs含量變化最大,分別達到79倍和6.8倍,西洞庭湖點位∑DDTs含量變化最大,達到21倍,且西洞庭湖點位總∑OCPs含量變化也最大,達到22倍.以上結(jié)果與洞庭湖水流走向、周邊河流的匯入、多種人類活動( 如建壩、筑堤、開墾、水產(chǎn)養(yǎng)殖等)、周邊企業(yè)的分布有關(guān).結(jié)合洞庭湖的全景圖(圖1)發(fā)現(xiàn),南洞庭湖有湘江、沅水等河流的匯入,這是引起南洞庭湖點位∑HCHs和∑PAHs變化的主要原因[20].而東洞庭湖與岳陽相鄰,與另外2個湖區(qū)比,其人類活動頻繁,生活生產(chǎn)導(dǎo)致大量污染物進入周邊[21].西洞庭湖靠近常德,沅江等河流匯入洞庭湖,其周邊分布有許多化工企業(yè),這是引起西洞庭湖點位∑DDTs含量變化的主要原因[22-23].在東、西、南洞庭湖各區(qū)域所有點位沉積物中∑HCHs、∑DDTs、∑OCPs、∑PAHs平均值含量順序為,東洞庭湖∑HCHs>南洞庭湖∑HCHs>西庭湖∑HCHs;南洞庭湖∑DDTs>西洞庭湖∑DDTs>東洞庭湖∑DDTs;南洞庭湖∑OCPs>東洞庭湖∑OCPs>西洞庭湖∑OCPs;東洞庭湖∑PAHs>南洞庭湖∑PAHs>西洞庭湖∑PAHs.

表1 洞庭湖沉積物中HCHs、DDTs與PAHs的含量

2.2 洞庭湖沉積物中HCHs、DDTs、PAHs的空間分布

用MATLAB軟件對洞庭湖沉積物中HCHs、DDTs、PAHs含量進行處理,得到沉積物中HCHs、DDTs、PAHs的空間分布(圖2).由圖2可知,東、西、南洞庭湖沉積物中HCHs、DDTs、PAHs含量的空間分布存在差異.沉積物中HCHs的空間分布為東洞庭湖含量最高,其次為東洞庭湖與南洞庭湖交界區(qū)域,洞庭湖其他區(qū)域HCHs含量較低,變化不明顯,且分布比較均勻;沉積物中DDTs含量除了在西洞庭湖北部含量較低外,洞庭湖其它區(qū)域DDTs含量都相對較高,相對于HCHs含量的空間分布而言,DDTs含量出現(xiàn)了多個高值區(qū)域,說明洞庭湖沉積物中DDTs在這些區(qū)域可能存在重點污染源;與洞庭湖沉積物中HCHs、DDTs含量空間分布不同,PAHs含量的空間分布最大值出現(xiàn)在東洞庭湖與南洞庭湖交界區(qū)域,其次是西洞庭湖北部和中部區(qū)域.研究結(jié)果與田澤斌等[24]在洞庭湖出入湖污染物通量特征研究中的結(jié)果一致,主要是長江中游荊江南岸的松滋、太平、藕池三口以及湖南湘水、資水、沅水、澧水等四水匯入洞庭湖,經(jīng)湖泊調(diào)蓄后由湖口城陵磯泄入長江,其中沅江由西部匯入洞庭湖,湘江由東南部匯入洞庭湖,而湘水、資水、沅水、澧水入湖污染負荷占總?cè)牒廴矩摵傻?2.82%~87.54%,其中湘江和沅江的貢獻率最大.

2.3 洞庭湖沉積物中HCHs、DDTs、PAHs的來源解析

2.3.1 洞庭湖沉積物中HCHs、DDTs、PAHs的聚類分析 利用SPSS18.0軟件將洞庭湖沉積物中的-C6H6Cl6等23種有機化合物進行聚類分析.將數(shù)據(jù)標準化到(0,1)范圍,對距離的測度方法選擇歐氏距離法(European Distance),以離差平方和法(Ward’smethod)進行變量(Q型)聚類[25].所得組間連接法聚類過程見表2.由表2可知,聚類過程共有22階,在第1階,集群1與集群2的距離最近,系數(shù)小于0.001,因此,首先聚成一個類型,其余集群依次類推.在兩個聚類步驟中,如果距離突然增大,比如19階與20階之間,距離增大很多時,則在第21階停止聚類.

表2 洞庭湖沉積物中有機有毒污染物組間連接法聚類過程

洞庭湖沉積物聚類樹形圖見圖3.由表2和圖3可以看出,X1(-C6H6Cl6)、X3(-C6H6Cl6)、X4(-C6H6Cl6)、X5(′-DDE)、X6(′-DDD)、X21(二苯并ab蒽)可歸為一類;X14(熒蒽)、X15(芘(Pyr))、X16(苯并[a]蒽)、X18(苯并b熒蒽)、X20(苯并a芘)、X23(茚并123cd芘)可歸為同一類;X2(-C6H6Cl6)、X7(′-DDT)、X8 (′-DDT)、X9(萘)、X10(苊烯)、X11(芴)、X12(菲)、X13(蒽)、X17(苯并菲?)、X19(苯并k熒蒽)、X22(苯并[ghi]苝)可歸為同一類,23種化合物聚類可以歸為3類.

2.3.2 東、西、南洞庭湖31個監(jiān)測點位的聚類分析 將數(shù)據(jù)標準化到(0, 1)范圍,對距離的測度方法選擇歐氏距離法(European Distance),以離差平方和法(Ward’smethod)進行變量(Q型)聚類[26].所得組間連接法聚類過程表見表3.由表3可知,聚類過程共有30階,在第1階,集群1與集群2的距離最近,系數(shù)小于0.001,因此,首先聚成一個類型,其余集群依次類推.在兩個聚類步驟中,如果距離突然增大時,比如27階與28階之間,距離增大很多時,則在第29階停止聚類.

東、西、南洞庭湖31個監(jiān)測點位聚類樹形圖見圖4.由表3和圖4可以看出點位W8、W7、S2、W2、S3、W1、S9、W5、S8、S4、S10、W4、S1、W9、S5、E12可歸為一類,S13、E9可歸為一類,S6、E5可歸為一類,S7、S12、W3、W6、E10、S14、E7、E11、E6、E8、S11可歸為一類,由此,31個監(jiān)測點位可以歸為4類.

2.3.3 利用特征比值法解析沉積物中HCHs、DDTs、PAHs的污染源 用比值法對洞庭湖沉積物有機氯農(nóng)藥中的HCHs和DDTs進行源解析,通常以-HCH與-HCH的比值大小來判斷是否有工業(yè)源或者林丹輸入,當樣品的-HCH/- HCH 比值在4~7之間說明 HCHs可能來源于工業(yè)輸入,若比值接近于1,則說明有林丹的輸入[27],檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn),洞庭湖沉積物所有樣品中- HCH/-HCH的比值均為0.66,可以認為洞庭湖沉積物中的HCHs來源為農(nóng)業(yè)生產(chǎn),并有林丹的使用.環(huán)境中'-DDE主要來自'-DDT的轉(zhuǎn)化,因此可用'-DDE/'-DDT比值判斷歷史污染,若該值較低,表示有新的DDTs輸入,否則為歷史污染[28],'-DDE/'-DDT的比值發(fā)現(xiàn),S1、S4、S5、S8、S10、W4、W5、W9點位樣品的比值很低,在0.00109-0.00395之間,說明上述點位沉積物中有新的DDTs輸入,其它點位的'-DDE/'-DDT的比值均為0.034907.'- DDT/('-DDD+'-DDE)的比值發(fā)現(xiàn),比值最大的點位分別為S8、S13、E9、W5,比值分別為106.7692、196.9231、52.6154、63.6923,其它點位的比值均為2.9231.說明洞庭湖沉積物有'-DDT的進入,并且S8、S13、E9、W5點位處DDTs的污染非常嚴重.

表3 洞庭湖各沉積物采樣點位組間連接法聚類過程

人類活動是產(chǎn)生PAHs的主要來源,包括石油及其精煉產(chǎn)品的泄漏和化石燃料以及其它有機物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)物的排放[19].目前主要是利用特征化合物指數(shù)對PAHs的來源進行判別,根據(jù)PAHs特征污染物的比值Flu/(Flu+Pyr)、Ant/(Ant+Phe)、BaA/(BaA+Chr)和 IcdP/(IcdP+ BghiP)對沉積物中PAHs的主要來源進行初步解析(見圖5),結(jié)果發(fā)現(xiàn),S14、E8、W1、W2、W4、W5、W7~W9點位樣品中的Flu/(Flu+Pyr)值小于0.4,其余22個點位樣品中的Flu/(Flu+Pyr)值均大于0.5;S5、S6、E8、E9、W1~W8點位樣品中的Ant/(Ant+Phe)值小于0.1,其余19個點位樣品中的Ant/(Ant+Phe)值大于0.1;S7、S13、E9、W3、W4、W7點位樣品中的BaA/(BaA+Chr)值小于0.2,S9、S10點位樣品中的BaA/(BaA+Chr)值介于0.2~0.35,其余23個點位樣品中的BaA/ (BaA+Chr)值大于0.35;E5點位樣品中的IcdP/ (IcdP+BghiP)值小于0.2,S2、S4~S10、S13~S14、E6、E8、E9、W1~W9點位樣品中的IcdP/(IcdP+ BghiP)值介于0.2~0.5,其余9個點位樣品中的IcdP/(IcdP+BghiP)值大于0.5.∑PAHs含量最高值主要分布在資陽區(qū)沙頭鎮(zhèn)(資水入口)、湘陰縣虞公廟(湘江入口)、岳陽縣麻礦鄉(xiāng)區(qū)域,并對水生生物具有潛在威脅.所以,洞庭湖沉積物中的PAHs主要來自于燃燒源和石油源的污染.

2.4 沉積物中HCHs、DDTs、PAHs的生態(tài)風(fēng)險評價

HCHs、DDTs、PAHs都是在自然界中廣泛分布的一類持久性有機有毒污染物,大部分單體具有較強的生物毒性、致癌性、致突變性和難降解性,并長期累積,造成了生態(tài)環(huán)境問題.

利用沉積物質(zhì)量基準法(SQGs)評價洞庭湖沉積物中PAHs的生物毒性效應(yīng)[28],洞庭湖沉積物中15種PAHs的平均含量與對應(yīng)的效應(yīng)區(qū)間低值(ERL)、效應(yīng)區(qū)間中值(ERM)如表4所示.其中苯并[b]熒蒽(BbF)、苯并[k]熒蒽(BkF)、苯并[ghi]苝(B ghi P)和茚并[1,2,3-cd]芘(Incd P)沒有最低安全值,只要存在于環(huán)境中就會產(chǎn)生毒副作用,但是尚無最低安全值的苯并[b]熒蒽(BbF)、苯并[k]熒蒽(BkF)、苯并[ghi]苝(B ghi P)和茚并[1,2,3-cd]芘(Incd P)均有一定含量的檢出,應(yīng)引起重視;根據(jù)風(fēng)險評價標準可知,化合物苊烯(Acy)含量在東、西、南洞庭湖的平均值分別為23.7, 21.8,21.0ng/g,均超過ERL,且處于ERL~ERM之間,說明苊烯(Acy)在洞庭湖中存在輕微污染;其它化合物的含量以及∑PAHs殘留量遠低于ERL,這表明PAHs在洞庭湖沉積物中暫不存在污染.

表4 洞庭湖沉積物中PAHs含量與沉積物基準的比較(ng/g)

注:污染物含量ERM 時,風(fēng)險幾率>50%;污染物含量在ERL~ERM之間時,偶爾會產(chǎn)生負面效應(yīng).

表5 洞庭湖沉積物中HCHs和 DDTs含量與沉積物基準的比較(ng/g)

注 :污染物含量￡TECs時,危害幾率<25%;污染物含量≥PECs時,危害幾率>75%;污染物含量在TECs~PECs之間時,危害幾率處于25%~75%之間.

洞庭湖沉積物中HCHs和DDTs的含量以及對應(yīng)的閾值效應(yīng)含量(TECs)、可能效應(yīng)含量(PECs)[25]如表5所示.其中-C6H6Cl6、- C6H6Cl6、-C6H6Cl6及∑HCHs殘留量沒有質(zhì)量基準,只要存在于環(huán)境中就會產(chǎn)生毒副作用,但尚無質(zhì)量基準的-C6H6Cl6、-C6H6Cl6、-C6H6Cl6及∑HCHs殘留均有一定檢出,應(yīng)引起重視.東、西、南洞庭湖沉積物中-C6H6Cl6含量以及′-DDT和′-DDT的含量均低于TECs,說明-C6H6Cl6、′-DDT和′-DDT生態(tài)風(fēng)險較低.而′-DDT、′-DDT和∑DDTs殘留量均介于TECs-PECs之間,說明洞庭湖沉積物中′-DDT、′-DDT和∑DDTs殘留量存在一定的生態(tài)風(fēng)險.

3 結(jié)論

3.1 南洞庭湖點位∑HCHs和∑PAHs含量變化最大,分別達到79倍和6.8倍;西洞庭湖點位∑DDTs和∑OCPs含量變化最大,分別達到21倍和22倍.

3.2 沉積物中HCHs的空間分布為東洞庭含量最高,其次為東洞庭湖與南洞庭湖交界處,其它區(qū)域HCHs含量較低,DDTs含量除了在西洞庭湖北部含量較低外,其它區(qū)域DDTs含量都相對較高,并出現(xiàn)多個高值區(qū)域,PAHs含量空間分布的最大值出現(xiàn)在東洞庭湖與南洞庭湖交界區(qū)域,其次是西洞庭湖北部和中部區(qū)域.

3.3 聚類分析發(fā)現(xiàn),沉積物中-C6H6Cl6等23種有機化合物聚類歸為3類,31個監(jiān)測點位歸為4類;特征比值法分析得出,洞庭湖沉積物樣品中-HCH/-HCH的比值為0.66左右,可認為洞庭湖沉積物中的HCHs來源為農(nóng)業(yè)生產(chǎn),并有林丹的使用,而'-DDE/'-DDT的比值發(fā)現(xiàn),沉積物中有新的DDTs輸入,沉積物中的PAHs主要來自于燃燒源和石油源的污染.

3.4 風(fēng)險評價發(fā)現(xiàn),苊烯(Acy)在洞庭湖中存在輕微污染,其它環(huán)芳烴在洞庭湖沉積物中不存在污染.洞庭湖沉積物中′-DDT、′-DDT和∑DDTs殘留量存在一定的生態(tài)風(fēng)險,此外苯并[b]熒蒽(BbF)、苯并[k]熒蒽(BkF)、苯并[ghi]苝(B ghi P)、茚并[1,2,3-cd]芘(Incd P)、-C6H6Cl6、-C6H6Cl6、-C6H6Cl6及∑HCHs殘留量均有一定檢出,應(yīng)引起重視.

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致謝：本實驗的現(xiàn)場采樣工作由湖南省洞庭湖環(huán)境保護監(jiān)測站及湖南省環(huán)境監(jiān)測中心站等協(xié)助完成,在此表示感謝！

Distribution, assessment and sources analysis of persistent organic toxic chemicals in sediments of Dongting Lake.

YANG Hai-jun1, ZHANG Hai-tao1, LIU Ya-bin1, XU Yun-hai1, HUANG Zhong-ting2*

(1.College of Plant Protection, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China；2.Environmental Monitoring Station of Hunan Province, Changsha 410014, China).

In order to reveal the distribution characteristics and the sources of HCHs, DDTs and PAHs in sediments of Dongting lake, and assess their ecological risk, this study investigated the contents of HCHs, DDTs and PAHs in sediments (0~20cm) from 31sample sites of Dongting Lake (Nanzui Town, Yuanjiang city) in Dec, 2015. The results showed that the ∑HCHs and ∑PAHs content variation in South Dongting Lake was the highest, and the highest content variation of ∑DDTs and ∑OCPs was in West Dongting Lake. Based on the spatial distribution, the content of HCHs in East Dongting Lake was the highest, the next was on the border between East Dongting Lake and South Dongting Lake, and the other areas were low. The contents of DDTs in other areas were relatively high except the north part of West Dongting Lake, and some high value areas were found. The maximum content value of PAHs was found on the border between East Dongting Lake and South Dongting Lake, the second was the north and the central part of West Dongting Lake. Pollution sources analysis found that those 23kinds of compounds clustering in sediments of Dongting Lake could be classified into three categories, and 31monitoring points could be classified into four categories. Since the-HCH/-HCH in all samples was 0.66, with the finding of lindane, it could be inferred that HCHs in the sediments of Dongting Lake mainly came from agricultural production. While, according to the'-DDE/'-DDT, new DDTs input had been found in the sediments. The study also suggested that the major sources of PAHs in sediments were coal and petroleum combustion and petroleum leakage. At last, by the risk assessment, Acy had caused slight pollution in the Dongting Lake, while other PAH had no effect. However, the residues of′-DDT,′-DDT and ∑DDTs would pose ecological risk. Furthermore, the detection of the residues of BbF, BkF, B ghi P, Incd P,-C6H6Cl6,-C6H6Cl6,-C6H6Cl6and ∑HCHs should be seriously considered as well.

Dongting Lake；sediment；toxic chemicals；distribution；assessment；source analysis

X131

A

1000-6923(2017)04-1530-10

2016-08-24

湖南省自然科學(xué)基金資助項目(2016JJ5015);長沙市科技計劃項目(K1403022-31)

楊海君(1974-),男,湖南長沙縣人,教授,博士,主要研究方向為環(huán)境污染與治理.發(fā)表論文8篇.

* 責(zé)任作者, 中級工程師, 13643860@qq.com

, 2017,37(4)：1530~1539