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作为典型持久性有机污染物,有机氯农药曾在全球工农业生产中广泛使用:虽然在1980年代开始被禁用,但在环境中仍广泛分布,对生态系统和人体健康仍具有较大威胁。本研究以小白洋淀为研究对象,于2007年10月采集了水、悬浮物、沉积物、鱼类以及浮水、挺水与沉水植物样品,利用GC-EDC测定了其HCHs、DDTs含量;在此基础上,分析了HCHs、DDTs在小白洋淀丰要环境与生物介质中的残留水平以及组成与分配特征,解析了其可能来源,评估了其潜在风险。其主要研究结果如下:
小白洋淀水域各介质中HCHs、DDTs的残留水平较低。水体中HCHs的残留均值为2.12±1.83ng·L-1;DDT及其代谢产物在水体中均未检出;悬浮物中HCHs与DDTs均值分别为28.72±28.97和174.73±95.78 ng·g-1(dw);沉积物中HCHs与DDTs均值分别为0.84±0.72和0.51±0.38ng·g-1(dw):水生生物中HCHs与DDTs均值分别为0.77±1.46和0.20±0.22 ng·g-1(www);鱼体中HCHs与DDTs均值分别为3.47±3.21和2.41±2.42 ng·g-1。Kow、有机质和脂含量与介质中机氯农药的残留水平没有显著的相关关系。
HCHs、DDTs在小白洋淀各介质中的组成比例特征显著。水体和悬浮物中以δ-HCH、γ-HCH的含量为主,占30％～50％;沉积物中HCHs的组成δ-HCH最多占47.7％;水生植物和鱼体中均以γ-HCH占绝对比例;各介质中α-HCH的比例均最低。悬浮物中以DDD为主,相对含量接近90％;沉积物中DDT比例最高,其次为DDE,DDD比例最低;DDT在浮水植物浮萍,挺水植物荷花、蒲草、芦苇、以及沉水植物龙须眼子菜中的比例最高,为40％～50％;茨藻和轮叶黑藻中DDE的残留含量最高;草鱼、黑鱼、鲫鱼、鲢鱼中DDTs的残留均以DDE为主,占60％～80％。
水体与沉积物、鱼体以及水生植物中HCHs残留量均表现出显著的相关关系;浮水植物对HCHs的生物富集系数(BCF)最高,沉水植物次之,挺水植物茎的BCF最低;挺水植物根对沉积物中HCHs的BCF高于茎对水中HCHs的BCF;四种鱼类对水体与沉积物γ-HCH的生物富集系数(BCF与BSAF)均较高。黑鱼对HCHs各异构体的BCF相对最低,草鱼对HCHs各异构体的BCF相对略高;草鱼对HCHs的BCF与BSAF最高,鲤鱼和鲫鱼次之,黑鱼最低。四种鱼对HCHs、DDTs的BSAF均明显高于BCF。
小白洋淀各介质中α-HCH/γ-HCH比值均小于4,推测HCHs的来源主要以林丹的输入为主;水体、悬浮物、植物、鱼体中的β-HCH/(α-HCH+γ-HCH)比值基本小于0.5,推测该区域近期可能存在林丹的使用。各介质中o,p-DDT/p,p-DDT比值在0.2～3.0,推测DDTs来源以工业DDT为主,同时也存在一定的三氯杀螨醇输入;根据DDT组成三角图推测,各介质中DDT以历史时期的输入为主。
小白洋淀水体、沉积物中HCHs、DDTs的残留水平均显著低于相关临界线,生态风险很小;鱼体中HCHs、DDTs的残留水平均低于相关EDI、SV值等,对人体的健康风险较小。