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六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)是两类典型的有机氯农药(OCPs),自20世纪40年代开始被用于农业生产病虫害控制,在20世纪80年代得到了广泛的使用。由于其对环境的负面影响,HCHs和DDTs从1983年起被禁止在农业上使用,但在很长一段时间内,DDTs仍可作为船舶的防污涂料添加剂及三氯杀螨醇生产原料使用,HCHs则作为生产林丹的中间体而存在。近岸海域作为陆海相互作用最剧烈的区域,是OCPs重要的“汇”,近岸环境中HCHs和DDTs的污染状况一直是国内外研究热点,我国研究者对珠江口[1-2]、长江口[3-4]、环渤海河流河口[5-6]等典型区域环境中HCHs和DDTs的污染开展了大量的研究工作,为了解我国近岸OCPs污染现状和生态环境变迁积累了丰富的资料。
汕尾海洋资源丰富,海岸线长达450 km,是粤东重要的滨海城市。近年来,随着汕尾城市发展进程加快,汕尾近岸水域水质下降,生态环境呈退化趋势,近岸海水富营养化和沉积物中重金属污染状况等已有报道[7-9],但有关OCPs的污染状况及生态风险评价工作尚未开展。因此,研究汕尾近岸水体和沉积物中HCHs和DDTs的含量及其分布状况,对客观评价粤东近岸海域有机污染现状、生态风险以及制定污染防治对策均具有参考意义。
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2018年1月,在汕尾近岸海域采集表层海水样品10个、表层沉积物样品9个(C4站位未采集到沉积物),采样站位如图1所示。海水样品用采水器采集后装于干净棕色玻璃瓶中,沉积物样品用抓斗式采泥器采集后,置于清洁的铝箔纸内,样品采集完后立即带回实验室保存。样品的采集及运输等按照《海洋监测规范》(GB 17378.3-2007)中第3部分的相关规定执行。水样于4 ℃避光保存,于一周内测定完毕;沉积物样品于−20 ℃保存至分析。
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试剂:Florisil弗罗里硅土固相萃取小柱(1000 mg)购自上海安谱实验科技股份有限公司,其余有机试剂符合《海洋监测技术规程》(HY-T 147.1-2013)相关要求。实验所用玻璃容器依次用自来水、超纯水洗涤3次后,在马弗炉中450 ℃条件下焙烧4 h,冷却备用。
标准物质:8种OCPs混合标准溶液(HCHs:α-HCH,β-HCH,γ-HCH,δ-HCH;DDTs:p, p′-DDE,p, p′-DDD,o, p′-DDT,p, p′-DDT)购自农业部环境保护科研监测所。
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海水:量取1 L经0.45 μm玻璃纤维滤膜过滤后的水样,倒入分液漏斗中,加入25 mL正己烷,充分摇匀后静置分层,有机相经无水硫酸钠脱水后收集至梨形烧瓶中,重复萃取3次,合并萃取液。使用旋转蒸发仪将萃取液浓缩至1 mL,将浓缩液转移至弗罗里硅土小柱上停留1 min,接着依次用5 mL正己烷以及5 mL正己烷和丙酮的混合液(体积比9∶1)淋洗。淋洗液经高纯氮气浓缩至近干,用正己烷定容至1 mL并转移至样品瓶中,待分析。
沉积物:称取10 g左右经风干研磨过筛(80目)的沉积物样品,倒入玻璃离心管中,加入活化的铜粉及40 mL正己烷和丙酮的混合液(体积比1∶1),浸泡过夜。超声提取样品30 min,离心5 min,随后将萃取液用无水硫酸钠脱水后转移至梨形烧瓶中。样品中再加入20 mL正己烷和丙酮的混合液(体积比1∶1),振荡均匀,重复超声提取2次,合并萃取液。后续净化、浓缩步骤同水样。
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采用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD,Agilent 7890B)进行定量分析,色谱柱为HP-5石英毛细管柱(30 m × 0.32 mm × 0.25 μm)。所有的样品分析测试均实行三级质量保证和质量控制,用空白样品控制样品预处理过程中的分析质量,空白加标回收率为71%~117%。海水中HCHs和DDTs的方法检出限分别为0.01 ng/L和0.02 ng/L;沉积物中HCHs和DDTs的方法检出限分别为0.01 ng/g和0.03 ng/g。
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汕尾近岸海水和表层沉积物中HCHs和DDTs含量如表1所示。海水中HCHs的含量为0.26~3.53 ng/L,均值为0.89 ng/L,最高浓度出现在C3站位,最低浓度出现在C1站位。海水中DDTs的含量为nd(未检出,下同)~6.77 ng/L,均值为1.12 ng/L,最高浓度也出现在C3站位。与国内其他河口及海湾相比(如表2所示),汕尾近岸海水中HCHs和DDTs的污染水平较低,明显低于大凌河口[10]、大辽河口[11]、杭州湾[12]、象山湾[4]、大亚湾[13]、广州南沙[14]等区域。
项目 站位 α-666 β-666 γ-666 δ-666 ∑HCHs p,p'-DDE p,p'-DDD o,p'-DDT p,p'-DDT ∑DDTs 水体/ng·L−1 C1 nd nd 0.26 nd 0.26 0.19 nd nd nd 0.19 C2 nd 0.25 0.20 nd 0.45 nd nd nd nd nd C3 0.09 2.43 0.33 0.68 3.53 nd nd nd 6.77 6.77 C4 0.05 0.28 0.16 0.12 0.61 nd 0.35 nd nd 0.35 C5 nd 0.43 0.22 nd 0.65 nd nd 1.45 nd 1.45 C6 nd 0.09 0.11 1.03 1.22 0.48 1.33 nd nd 1.82 C7 nd 0.22 0.07 nd 0.29 nd 0.24 nd nd 0.24 C8 0.17 0.80 nd nd 0.97 nd nd nd nd nd C9 nd 0.30 0.14 nd 0.44 0.09 0.11 nd nd 0.20 C10 0.07 0.25 0.12 nd 0.44 0.10 0.13 nd nd 0.23 沉积物/ng·g−1 C1 nd nd nd nd nd 5.08 4.99 1.02 14.66 25.75 C2 0.10 0.39 0.13 nd 0.62 11.11 14.45 3.71 21.06 50.33 C3 nd nd 0.20 nd 0.20 0.93 1.30 0.54 19.27 22.04 C5 0.13 nd nd nd 0.13 7.25 35.17 14.9 21.35 78.67 C6 0.17 nd nd nd 0.17 5.80 44.65 5.96 22.19 78.60 C7 nd nd nd nd nd 17.22 69.21 6.9 12.43 105.76 C8 0.14 nd nd nd 0.14 6.49 9.73 1.92 22.08 40.22 C9 0.14 nd 0.20 nd 0.34 6.07 9.43 2.87 24.91 43.28 C10 nd nd 0.20 nd 0.20 12.22 47.57 5.46 29.89 95.14 注:nd表示未检出 表 1 汕尾近岸水体和沉积物中HCHs和DDTs的含量
Table 1. Concentrations of HCHs and DDTs in water and sediments from coastal areas of Shanwei
水体/ng·L−1 采样时间 沉积物/ng·g−1 采样时间 区域 ∑HCHs ∑DDTs 区域 ∑HCHs ∑DDTs 大凌河口[10] 0.33~507.41
(52.72)1.40~69.23
(14.13)2011-05;
2011-10;
2012-05;
2012-07大凌河口[10] 1.11~30.38
(10.97)2.21~44.87
(11.08)2011-05 大辽河口[11] 3.4~23.8
(10.2)0.02~5.2
(1.7)2007-08 大辽河口[11] 1.1~8.5
(4.2)0.3~12.6
(3.8)2007-08 辽河口[21] 0.13~4.77
(1.209)0.11~3.54
(1.069)2014-10 渤海湾河口湿地[5] 69.81~379.28
(224.55)98.32~129.10
(113.71)2011-07 大连湾[22] 0.96~4.90
(3.34)0.35~2.02
(1.01)1999-07 青岛近海[18] 2.71~19.96
(8.08)nd~15.57
(5.44)2007-11 山东半岛东部[23] 0.67~10.00 0.97~2.96 2016 山东半岛东部[23] 0.009~0.785 0.020~1.236 2016 莱州湾[24] nd~32.7
(1.6)nd~9.1
(2.0)2004-09 长江口[4] 0.10~0.83
(0.35)0.27~4.06
(1.96)2007-06 舟山[25] 0.07~0.20
(0.13)0.23~0.41
(0.34)2013-07 象山湾[4] 0.14~0.67
(0.39)0.61~22.38
(6.58)2007-09 杭州湾[12] 0.96~19.40
(6.40)0.14~10.36
(2.99)—— 泉州湾[15] 0.36~1.88
(0.92)0.21~7.83
(4.73)2011-08 象山湾[4] 2.73~23.81
(13.05)0.12~13.27
(3.56)2010-04 九龙江口及邻近
海域[26]0.2~5.5
(0.9)0.2~521.4
(31.5)2009-05-
2009-06海门湾[27] nd~3.96
(2.52)nd~2.89
(1.54)2005-07;
2005-10;
2006-01柘林湾[16] nd~3.25
(2.06)13.88~300.51
(74.18)2013-08 大亚湾[28] 1.5~11.8
(7.0)nd~48
(21.6)2003-05 海门湾[27] 41.9~97.3
(56.6)67.4~129
(90.0)2005-10 珠江口[2] 0.213~3.116 0.228~3.284 2002-07;
2003-04珠江口[1] 0.43~2.14
(1.13)1.83~6.98
(4.03)2017-10 广州南沙[14] 0.79~30.11
(11.25)1.10~61.76
(18.91)2015-03 广州南沙[14] 0.67~7.29
(3.35)2.37~9.40
(5.23)2015-03 澳门[29] 8.7~27 8.6~29.8 2001-04 湛江湾[21] nd~16.33
(5.81)nd~173.19
(26.90)2017-03 南海北部[30] 0.633~3.76
(0.54)0.097~1.62
(0.47)2005-09 钦州湾[17] nd~2.65
(0.66)0.59~126
(22.8)2010-07 本研究 0.26~3.53
(0.89)nd~6.77
(1.12)2018-01 本研究 nd~0.62
(0.20)22.04~105.76
(59.98)2018-01 注:括号内为平均值;nd表示未检出 表 2 我国部分河口及海湾地区水体和沉积物中HCHs和DDTs的含量
Table 2. Concentrations of HCHs and DDTs in water and sediments from estuaries and harbors reported in China
沉积物中HCHs的含量为nd~0.62 ng/g(干重,下同),均值为0.20 ng/g,最高浓度出现在C2站位。DDTs的含量为22.04~105.76 ng/g,均值为59.97 ng/g,最高浓度出现在C7站位。与国内其他河口及海湾相比(如表2所示),汕尾近岸海域沉积物中HCHs的含量与长江口[4]、象山湾[4]、泉州湾[15]、柘林湾[16]、珠江口[1]、钦州湾[17]等区域相当,但DDTs的含量明显高于青岛近海[18]、长江口[4]、象山湾[4]、柘林湾[16]、珠江口[1]、广州南沙[14]等区域。
根据我国海岸带和海涂资源综合调查[19]及近海海洋综合调查与评价专项(“908”专项)[20]的调查结果,粤东海区的OCPs含量较南海其他区域高,例如,广东省各岸段海水中的OCPs以粤东最高,其次为珠江口[19];沉积物中DDTs的空间分布为粤东海区(10.91 ng/g)>粤西海区(7.11 ng/g)>珠江口(3.43 ng/g)[20]。本研究结果与以往的调查结果一致,说明汕尾近岸的OCPs,尤其是沉积物中的DDTs仍处于较高的污染水平。
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从图2可以看出,各站位海水中HCHs和DDTs的含量水平存在差异,C3站位最高,C6、C5站位次之,C1、C2站位较低。海水中的OCPs主要受陆源输入影响,其含量水平与地表径流、历史使用情况等密切相关[13]。汕尾近岸无大的河流输入,且调查区域沿岸种植等农业活动较少,因此,海水中HCHs和DDTs的残留水平不高。C3站位处于品清湖外近岸区域,受波浪和潮流作用影响,携带污染物的近岸海水和品清湖的海水在此交汇,造成该处HCHs和DDTs的含量高于其他区域。C4站位处于品清湖与外海的连接通道,C5站位处于屿仔岛和陆地间的航行通道,两处均是航运频繁、船舶停靠密集的区域,且通道狭窄、水体交换能力较差,C6站位处于品清湖北岸,人类活动频繁,陆源污染物排放量大。以上是这些站位HCHs和DDTs含量较高的主要原因。
沉积物中的HCHs含量较低,无明显的空间分布规律,但DDTs含量远高于HCHs,这与象山湾[4]、柘林湾[16]、湛江湾[31]等区域的调查结果一致。DDTs的空间分布表现为品清湖内高于红海湾沿岸,这是因为品清湖水动力条件差,污染物难以扩散,加之地表径流、养殖废水及船舶污水等输入较大。湖内6个站位呈现出湖中心(C7、C10)浓度高,北岸(C5、C6)和南岸(C8、C9)浓度低的分布规律,这可能与品清湖自身的沉积动力环境有关,其中部为粘土质粉砂区[32],主要由周边河流和沿岸陆源物质中的细颗粒物沉积而成,这些沉积物中的腐殖质成分较高,对有机污染物的吸附能力更强。
DDTs除作为农药使用外,也较常在船舶防污涂料中使用,在港口、船厂附近沉积物中常检出较高浓度的DDTs,如湛江湾[31]港口、船舶维修区及造船厂附近海域沉积物中的DDTs含量明显高于其他区域,九龙江河口[28]一船厂附近沉积物中检出的DDTs浓度高达521.4 ng/g。品清湖作为优良避风塘,湖内渔船密布,各类船舶进出频繁,在C5站位附近还有一家小型造船厂,由此可以推断,船舶防污漆的使用是湖内沉积物中DDTs含量高于湖外海域的重要原因。
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图3是海水和沉积物中HCH的4种异构体(α-HCH,β-HCH,γ-HCH和δ-HCH)和DDT及其降解产物DDE和DDD(p, p′-DDE、p, p′-DDD、o, p′-DDT、p, p′-DDT)的组成图,图4展示了HCHs和DDTs的部分异构体比值。从图中可以看出,海水中HCHs主要以β-HCH形式存在,占比为0%~82%;沉积物中则以α-HCH和γ-HCH为主。HCH的4种异构体中,β-HCH的稳定性和抗降解能力最强,且环境中的α-HCH和γ-HCH能够转变成β-HCH[33],汕尾近岸水体中高含量的 β -HCH意味着污染多来源于历史输入。
各站位海水中DDTs的组成有较大差异,大部分站位以p, p′-DDE和p, p′-DDD为主;沉积物中则以p, p′-DDD和p, p′-DDT为主,占比分别为6%~65%和12%~87%。环境中DDTs的来源主要为工业DDT和三氯杀螨醇,工业DDT的组分为p, p′-DDT(80%~85%)、o, p′-DDT(15%~20%)和少量o, p′-DDE[34];三氯杀螨醇原药通常以p, p′-DDT为原料制成,杂质中o, p′-DDT/p, p′-DDT比值(1.3~9.3,平均值7.0)[35]较工业DDT(0.2~0.3)高。调查区域沉积物中o, p′-DDT/p, p′-DDT比值介于0.07和0.70之间,平均值为0.24,可以推断来源于三氯杀螨醇与工业DDT的混合输入。另外,DDT在不同环境条件下可降解为不同产物,在厌氧条件下,DDT通过还原过程脱氯生成DDD;在氧化条件下,DDT主要降解为DDE,因此,DDD/DDE和(DDE+DDD)/ΣDDTs可以用来判断DDT的降解程度、输入情况和降解过程中的氧化还原条件。汕尾近岸沉积物中DDD/DDE为0.98~7.70,以C6站位最高,C5、C7和C10站位次之,C1—C3、C8和C9站位最低,为0.98~1.55,这表明品清湖北岸和中部区域的降解环境多为厌氧环境,而红海湾沿岸和品清湖南岸则为好氧环境。(DDE+DDD)/ΣDDTs介于0.10和0.82之间,C2、C5、C6、C7和C10等站位的比值大于0.5,表明这些区域的DDTs主要来源于历史残留;C1、C3、C8和C9等站位的比值低于0.5,表明这些区域沉积物中DDTs可能有新的污染源输入。
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根据《海水水质标准》(GB 3097-1997)一类标准限值(CHCHs ≤ 1000 ng/L,CDDTs ≤ 50 ng/L),海水中的HCHs和DDTs含量均未超过一类标准,说明海水中这两类农药的生态风险较小。根据《海洋沉积物质量》(GB 18668-2002)一类标准限值(CHCHs ≤ 500 ng/g,CDDTs ≤ 20 ng/g),沉积物中的HCHs含量均未超出一类标准,但所有站位的DDTs均超出一类标准,在品清湖内的C7站位甚至超出三类标准(CDDTs ≤ 100 ng/g)。
由于我国现有沉积物评价标准较为单一,本文采用Long等[36-37]提出的沉积物质量基准的ERL值(生态风险效应区间低值)、ERM值(生态风险效应区间中值)以及加拿大环保部[38]推荐的TEL值(产生效应的临界含量)、PEL值(必然产生效应的临界含量)综合评价汕尾近岸沉积物中DDTs的潜在生态风险。当污染物浓度低于ERL值时毒性风险小于25%,高于ERM值时毒性风险大于75%;当污染物浓度低于TEL值时生物毒性效应较少发生,高于PEL值时生物毒性效应频繁发生。
汕尾近岸沉积物中OCPs的生态风险评价结果如表3所示。C3站位的p,p′-DDD和p,p′-DDE低于ERL值,p,p′-DDE低于TEL值,但∑DDTs介于ERL~ERM及TEL~PEL之间;红海湾近岸C1、C2站位和品清湖南岸C8、C9站位的∑DDTs生态风险值介于ERL~ERM及TEL~PEL之间。∑DDTs同时高于ERM和PEL的站位(C5、C6、C7、C10)比例为44.4%,其中p,p′-DDT含量大于ERM值与PEL值的比例均为100%,高于p,p′-DDD与p,p′-DDE,结果显示p,p′-DDT为该区域OCPs污染毒性风险的主要种类。∑DDTs高于ERL值、TEL值的站位占比分别为44.4%和55.6%,整体呈现较高的风险效应。品清湖中分布着许多食用海洋贝类养殖区,DDTs对人群健康的影响值得进一步关注和研究,以提出该海域有机污染防控和治理策略。
化合物 含量/ng·g−1 ERL/ng·g−1 ERM/ng·g−1 比例(n =9)/(%) TEL/ng·g−1 PEL/ng·g−1 比例(n=9)/(%) <ERL ERL~ERM >ERM <TEL TEL~PEL >PEL p, p′-DDE 0.93~17.22 2.2 27 11.1 88.9 0 2.07 3.74 11.1 0 88.9 p, p′-DDD 1.30~69.21 2 20 11.2 44.4 44.4 1.22 7.81 0 22.2 77.8 p, p′-DDT 12.43~29.89 1 7 0 0 100 1.19 4.77 0 0 100 ∑DDTs 22.04~105.76 1.58 46.1 0 44.4 55.6 3.89 51.7 0 55.6 44.4 表 3 沉积物中DDTs的生态风险评价
Table 3. Ecological risk of DDTs in sediments
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(1)汕尾近岸海水中HCHs和DDTs的含量分别为0.26~3.53 ng/L和nd~6.77 ng/L,均符合一类海水水质标准。沉积物中HCHs和DDTs的含量分别为nd~0.62 ng/g和22.04~105.76 ng/g,其中,HCHs均未超出一类标准,但所有站位的DDTs均超出一类标准。
(2)海水中HCHs和DDTs在品清湖和红海湾交汇区域呈现高值,其余区域含量较低。沉积物中HCHs含量较低,无明显空间分布规律;DDTs含量表现为品清湖内高于湖外,北岸和中部高于南岸的分布规律。HCHs以历史输入为主,DDTs主要来源于三氯杀螨醇与工业DDT的混合输入,防污漆是重要的污染来源,部分区域可能还存在新的DDTs输入。
(3)汕尾近岸沉积物中存在DDTs污染,部分区域超过国家三类标准,风险评估显示,p, p′-DDT为主要的具有生态风险的污染物形态。总体上,沉积物中DDTs存在一定的生态风险,对汕尾近岸海域,尤其是品清湖的生态系统健康存在威胁。
汕尾近岸水体和沉积物中有机氯农药的残留特征及生态风险评价
Residue characteristics and ecological risk assessment of organochlorine pesticides in coastal waters and sediments of Shanwei
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摘要: 本研究通过对汕尾近岸水体和沉积物中两类有机氯农药(六六六和滴滴涕)的分析测定,评估了汕尾海域的有机污染现状和生态风险。研究表明,汕尾近岸水体中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的含量分别为0.26~3.53 ng/L和nd(未检出,下同)~6.77 ng/L,沉积物中HCHs和DDTs的含量分别为nd~0.62 ng/g(干重,下同)和22.04~105.76 ng/g。与国内其他河口、海湾相比,汕尾近岸水体中HCHs和DDTs的含量处于中等偏低水平,但沉积物中的DDTs处于较高水平。水体中HCHs和DDTs的空间分布表现为品清湖与红海湾交汇处含量最高,这主要与周边密集社会生产活动的排放有关。沉积物中DDTs空间分布表现为品清湖内高于湖外,湖内从南向北逐渐升高,这主要受较差的水动力条件影响。生态风险评价结果显示,水体和沉积物中HCHs的风险较小,沉积物中的DDTs存在较高的风险,可能对海洋生态环境和人体健康产生潜在危害,需引起重视并开展持续深入的研究,以提出该海域有机污染防治的策略。Abstract: To analyse the status and ecological risk of organic pollution in coastal areas of Shanwei, concentrations of two kinds of organochlorine pesticides (HCHs and DDTs) in surface water and sediments were determined. Total concentrations of HCHs and DDTs in surface water were in the range of 0.26~3.53 ng/L and nd~6.77 ng/L, respectively, and total concentrations of HCHs and DDTs in sediments were nd~0.62 ng/g and 22.04~105.76 ng/g dry weight, respectively. Compared with other estuaries and bays in China, the total concentrations of HCHs and DDTs in surface water from the study area were at a moderately low level, while the total concentrations of DDTs in sediments were relatively high. Both of HCHs and DDTs in surface water reached the highest concentrations at the junction area of Pinqing lake and Red bay, which was mainly related to the emissions from the surrounding intensive social productive activities. DDTs in sediments presented that inside the Pinqing lake was higher than outside the lake, and there was an increasing trend from the south to the north, which was mainly due to the poor hydrodynamic condition. Risk assessment showed that the ecological risk of HCHs in water and sediments is in a low level, and there is high ecological risk of DDTs in sediments, which may cause harm to marine ecosystem and population health, and this requires attention and continuous research for the purpose of preventing and controlling organic pollution in the study area.
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Key words:
- HCHs /
- DDTs /
- Pinqing lake /
- distribution /
- source
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表 1 汕尾近岸水体和沉积物中HCHs和DDTs的含量
Table 1. Concentrations of HCHs and DDTs in water and sediments from coastal areas of Shanwei
项目 站位 α-666 β-666 γ-666 δ-666 ∑HCHs p,p'-DDE p,p'-DDD o,p'-DDT p,p'-DDT ∑DDTs 水体/ng·L−1 C1 nd nd 0.26 nd 0.26 0.19 nd nd nd 0.19 C2 nd 0.25 0.20 nd 0.45 nd nd nd nd nd C3 0.09 2.43 0.33 0.68 3.53 nd nd nd 6.77 6.77 C4 0.05 0.28 0.16 0.12 0.61 nd 0.35 nd nd 0.35 C5 nd 0.43 0.22 nd 0.65 nd nd 1.45 nd 1.45 C6 nd 0.09 0.11 1.03 1.22 0.48 1.33 nd nd 1.82 C7 nd 0.22 0.07 nd 0.29 nd 0.24 nd nd 0.24 C8 0.17 0.80 nd nd 0.97 nd nd nd nd nd C9 nd 0.30 0.14 nd 0.44 0.09 0.11 nd nd 0.20 C10 0.07 0.25 0.12 nd 0.44 0.10 0.13 nd nd 0.23 沉积物/ng·g−1 C1 nd nd nd nd nd 5.08 4.99 1.02 14.66 25.75 C2 0.10 0.39 0.13 nd 0.62 11.11 14.45 3.71 21.06 50.33 C3 nd nd 0.20 nd 0.20 0.93 1.30 0.54 19.27 22.04 C5 0.13 nd nd nd 0.13 7.25 35.17 14.9 21.35 78.67 C6 0.17 nd nd nd 0.17 5.80 44.65 5.96 22.19 78.60 C7 nd nd nd nd nd 17.22 69.21 6.9 12.43 105.76 C8 0.14 nd nd nd 0.14 6.49 9.73 1.92 22.08 40.22 C9 0.14 nd 0.20 nd 0.34 6.07 9.43 2.87 24.91 43.28 C10 nd nd 0.20 nd 0.20 12.22 47.57 5.46 29.89 95.14 注:nd表示未检出 表 2 我国部分河口及海湾地区水体和沉积物中HCHs和DDTs的含量
Table 2. Concentrations of HCHs and DDTs in water and sediments from estuaries and harbors reported in China
水体/ng·L−1 采样时间 沉积物/ng·g−1 采样时间 区域 ∑HCHs ∑DDTs 区域 ∑HCHs ∑DDTs 大凌河口[10] 0.33~507.41
(52.72)1.40~69.23
(14.13)2011-05;
2011-10;
2012-05;
2012-07大凌河口[10] 1.11~30.38
(10.97)2.21~44.87
(11.08)2011-05 大辽河口[11] 3.4~23.8
(10.2)0.02~5.2
(1.7)2007-08 大辽河口[11] 1.1~8.5
(4.2)0.3~12.6
(3.8)2007-08 辽河口[21] 0.13~4.77
(1.209)0.11~3.54
(1.069)2014-10 渤海湾河口湿地[5] 69.81~379.28
(224.55)98.32~129.10
(113.71)2011-07 大连湾[22] 0.96~4.90
(3.34)0.35~2.02
(1.01)1999-07 青岛近海[18] 2.71~19.96
(8.08)nd~15.57
(5.44)2007-11 山东半岛东部[23] 0.67~10.00 0.97~2.96 2016 山东半岛东部[23] 0.009~0.785 0.020~1.236 2016 莱州湾[24] nd~32.7
(1.6)nd~9.1
(2.0)2004-09 长江口[4] 0.10~0.83
(0.35)0.27~4.06
(1.96)2007-06 舟山[25] 0.07~0.20
(0.13)0.23~0.41
(0.34)2013-07 象山湾[4] 0.14~0.67
(0.39)0.61~22.38
(6.58)2007-09 杭州湾[12] 0.96~19.40
(6.40)0.14~10.36
(2.99)—— 泉州湾[15] 0.36~1.88
(0.92)0.21~7.83
(4.73)2011-08 象山湾[4] 2.73~23.81
(13.05)0.12~13.27
(3.56)2010-04 九龙江口及邻近
海域[26]0.2~5.5
(0.9)0.2~521.4
(31.5)2009-05-
2009-06海门湾[27] nd~3.96
(2.52)nd~2.89
(1.54)2005-07;
2005-10;
2006-01柘林湾[16] nd~3.25
(2.06)13.88~300.51
(74.18)2013-08 大亚湾[28] 1.5~11.8
(7.0)nd~48
(21.6)2003-05 海门湾[27] 41.9~97.3
(56.6)67.4~129
(90.0)2005-10 珠江口[2] 0.213~3.116 0.228~3.284 2002-07;
2003-04珠江口[1] 0.43~2.14
(1.13)1.83~6.98
(4.03)2017-10 广州南沙[14] 0.79~30.11
(11.25)1.10~61.76
(18.91)2015-03 广州南沙[14] 0.67~7.29
(3.35)2.37~9.40
(5.23)2015-03 澳门[29] 8.7~27 8.6~29.8 2001-04 湛江湾[21] nd~16.33
(5.81)nd~173.19
(26.90)2017-03 南海北部[30] 0.633~3.76
(0.54)0.097~1.62
(0.47)2005-09 钦州湾[17] nd~2.65
(0.66)0.59~126
(22.8)2010-07 本研究 0.26~3.53
(0.89)nd~6.77
(1.12)2018-01 本研究 nd~0.62
(0.20)22.04~105.76
(59.98)2018-01 注:括号内为平均值;nd表示未检出 表 3 沉积物中DDTs的生态风险评价
Table 3. Ecological risk of DDTs in sediments
化合物 含量/ng·g−1 ERL/ng·g−1 ERM/ng·g−1 比例(n =9)/(%) TEL/ng·g−1 PEL/ng·g−1 比例(n=9)/(%) <ERL ERL~ERM >ERM <TEL TEL~PEL >PEL p, p′-DDE 0.93~17.22 2.2 27 11.1 88.9 0 2.07 3.74 11.1 0 88.9 p, p′-DDD 1.30~69.21 2 20 11.2 44.4 44.4 1.22 7.81 0 22.2 77.8 p, p′-DDT 12.43~29.89 1 7 0 0 100 1.19 4.77 0 0 100 ∑DDTs 22.04~105.76 1.58 46.1 0 44.4 55.6 3.89 51.7 0 55.6 44.4 -
[1] TANG D H, LIU X J, HE H J, et al. Distribution, sources and ecological risks of organochlorine compounds (DDTs, HCHs and PCBs) in surface sediments from the Pearl River Estuary, China[J]. Marine Pollution Bulletin, 2020, 152: 110942. doi: 10.1016/j.marpolbul.2020.110942 [2] YU M, LUO X J, CHEN S J, et al. Organochlorine pesticides in the surface water and sediments of the Pearl River Estuary, South China[J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2008, 27(1): 10-17. doi: 10.1897/07-055.1 [3] ZHOU S S, YANG H Y, ZHANG A P, et al. Distribution of organochlorine pesticides in sediments from Yangtze River Estuary and the adjacent East China Sea: implication of transport, sources and trends[J]. Chemosphere, 2014, 114: 26-34. doi: 10.1016/j.chemosphere.2014.03.100 [4] 杨华云. 长江三角洲毗邻海域有机氯农药和多氯联苯的研究[D]. 杭州: 浙江工业大学, 2011: 50–106.
[5] LIU Q, TIAN S Y, JIA R, et al. Pollution characteristics and ecological risk assessment of HCHs and DDTs in estuary wetland sediments from the Bohai Bay, North China[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2017, 24(35): 26967-26973. doi: 10.1007/s11356-015-5882-8 [6] LIU Y, SONG C W, LI Y, et al. The distribution of organochlorine pesticides (OCPs) in surface sediments of Bohai Sea Bay, China[J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2012, 184(4): 1921-1927. doi: 10.1007/s10661-011-2089-4 [7] 李壮伟. 汕尾港附近海域表层沉积物重金属污染状况评价[J]. 海洋地质动态, 2010, 26(10): 10-15.
[8] 严竹青. “品清湖”水污染状况调查及防治措施[J]. 科技信息: 学术版, 2006 (1): 25, 27.
[9] 孟 妍, 尹希杰, 冯 静. 品清湖沉积物酸可挥发性硫化物与重金属生物毒效性研究[J]. 海洋科学进展, 2012, 30(1): 119-124. doi: 10.3969/j.issn.1671-6647.2012.01.015
[10] 王 荦. 大凌河口地区有机氯农药污染特征研究[D]. 大连: 大连海事大学, 2013: 65–98.
[11] TAN L, HE M C, MEN B, et al. Distribution and sources of organochlorine pesticides in water and sediments from Daliao River estuary of Liaodong Bay, Bohai Sea (China)[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2009, 84(1): 119-127. doi: 10.1016/j.ecss.2009.06.013 [12] LI W D, YANG H Y, JIANG X, et al. Residues and distribution of organochlorine pesticides in water and suspended particulate matter from Hangzhou bay, East China Sea[J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2016, 96(3): 295-302. doi: 10.1007/s00128-016-1739-1 [13] 丘耀文, 周俊良, MASKAOUI K, 等. 大亚湾海域多氯联苯及有机氯农药研究[J]. 海洋环境科学, 2002, 21(1): 46-51. doi: 10.3969/j.issn.1007-6336.2002.01.010
[14] 丁 洋, 黄焕芳, 李 绘, 等. 广州南沙红树林湿地水体和沉积物中有机氯农药的残留特征[J]. 环境科学, 2017, 38(4): 1431-1441.
[15] YANG D, QI S H, ZHANG J Q, et al. Organochlorine pesticides in soil, water and sediment along the Jinjiang River mainstream to Quanzhou Bay, Southeast China[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2013, 89: 59-65. doi: 10.1016/j.ecoenv.2012.11.014 [16] 卫亚宁, 潘佳钏, 宋玉梅, 等. 柘林湾表层沉积物中有机氯农药的分布特征及生态风险评价[J]. 环境科学, 2016, 37(8): 3007-3016.
[17] 徐以印, 王英辉, 冷 冰, 等. 钦州湾沉积物有机氯农药赋存特征与生态风险[J]. 环境保护科学, 2013, 39(5): 1-4. doi: 10.3969/j.issn.1004-6216.2013.05.001
[18] 王江涛, 谭丽菊, 张文浩, 等. 青岛近海沉积物中多环芳烃、多氯联苯和有机氯农药的含量和分布特征[J]. 环境科学, 2010, 31(11): 2713-2722.
[19] 全国海岸带办公室《环境质量调查报告》编写组. 中国海岸带和海涂资源综合调查专业报告集 环境质量调查报告[M]. 北京: 海洋出版社, 1989: 72–94.
[20] 洪华生. 中国区域海洋学——化学海洋学[M]. 北京: 海洋出版社, 2012: 351–352.
[21] LI H J, YE S, YE J Q, et al. Baseline survey of sediments and marine organisms in Liaohe Estuary: Heavy metals, polychlorinated biphenyls and organochlorine pesticides[J]. Marine Pollution Bulletin, 2017, 114(1): 555-563. doi: 10.1016/j.marpolbul.2016.09.002 [22] 赵元凤, 吕景才, 徐恒振, 等. 大连湾养殖海域有机氯农药污染研究[J]. 农业工程学报, 2002, 18(4): 108-112. doi: 10.3321/j.issn:1002-6819.2002.04.027
[23] LI H X, JIANG W W, PAN Y L, et al. Occurrence and partition of organochlorine pesticides (OCPs) in water, sediment, and organisms from the Eastern Sea Area of Shandong Peninsula, Yellow Sea, China[J]. Marine Pollution Bulletin, 2021, 162: 111906. doi: 10.1016/j.marpolbul.2020.111906 [24] 谭培功, 赵仕兰, 曾宪杰, 等. 莱州湾海域水体中有机氯农药和多氯联苯的浓度水平和分布特征[J]. 中国海洋大学学报, 2006, 36(3): 439-446.
[25] 张泽洲, 邢新丽, 顾延生, 等. 舟山青浜岛水体及海产品中有机氯农药的分布和富集特征[J]. 环境科学, 2015, 36(1): 266-273.
[26] WU Y L, WANG X H, YA M L, et al. Distributions of organochlorine compounds in sediments from Jiulong River Estuary and adjacent western Taiwan Strait: implications of transport, sources and inventories[J]. Environmental Pollution, 2016, 219: 519-527. doi: 10.1016/j.envpol.2016.05.081 [27] 郭 岩. 汕头市典型区域持久性有毒污染物的污染现状与生态效应[D]. 汕头: 汕头大学, 2007: 124–138.
[28] 姜重臣. 大亚湾海域有机污染物的来源及其分布特征研究[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2005: 13-24.
[29] 杨清书, 麦碧娴, 罗孝俊, 等. 澳门水域水体有机氯农药的垂线分布特征[J]. 环境科学学报, 2004, 24(3): 428-434. doi: 10.3321/j.issn:0253-2468.2004.03.011
[30] ZHANG G, LI J, CHENG H, et al. Distribution of organochlorine pesticides in the northern South China Sea: implications for land outflow and Air−Sea exchange[J]. Environmental Science & Technology, 2007, 41(11): 3884-3890. [31] 彭诗云, 彭平安, 孔德明, 等. 湛江湾沉积物中六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)有机氯农药的分布特征与风险评估[J]. 环境科学, 2019, 40(4): 1734-1741.
[32] 孙宗勋, 姚少慧, 陈 忠, 等. 汕尾市品清湖沉积环境特征分析[J]. 热带海洋学报, 2010, 29(5): 65-71. doi: 10.3969/j.issn.1009-5470.2010.05.010
[33] WILLETT K L, ULRICH E M, HITES R A. Differential toxicity and environmental fates of Hexachlorocyclohexane isomers[J]. Environmental Science & Technology, 1998, 32(15): 2197-2207. [34] YU H Y, LI F B, YU W M, et al. Assessment of organochlorine pesticide contamination in relation to soil properties in the Pearl River Delta, China[J]. Science of the Total Environment, 2013, 447: 160-168. doi: 10.1016/j.scitotenv.2012.12.070 [35] QIU X H, ZHU T, YAO B, et al. Contribution of dicofol to the current DDT pollution in China[J]. Environmental Science & Technology, 2005, 39(12): 4385-4390. [36] LONG E R, MACDONALD D D, SMITH S L, et al. Incidence of adverse biological effects within ranges of chemical concentrations in marine and estuarine sediments[J]. Environmental Management, 1995, 19(1): 81-97. doi: 10.1007/BF02472006 [37] LONG E R, FIELD L J, MACDONALD D D. Predicting toxicity in marine sediments with numerical sediment quality guidelines[J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 1998, 17(4): 714-727. doi: 10.1002/etc.5620170428 [38] CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment). Canadian sediment quality guidelines for the protection of aquatic life–DDT, DDE, and DDD[S/OL]. https://ccme.ca/en/resources/sediment, 2021–07–31. -