浙江沿海沉積物和海洋生物中持久性有機(jī)污染物及重金屬的分析與研究.pdf

1、浙江省位于中國(guó)的東南沿海，海岸線總長(zhǎng)為6,321公里，擁有杭州灣、象山灣、三門(mén)灣和樂(lè)清灣四大港灣以及大小島嶼3,016座。區(qū)域內(nèi)的舟山漁場(chǎng)是國(guó)內(nèi)最大的漁場(chǎng)和國(guó)際著名的漁場(chǎng)之一。近二十年來(lái)，隨著長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，浙江沿海受到了長(zhǎng)江、錢(qián)塘江及江、浙、滬陸源入海污染影響，加上海洋養(yǎng)殖、捕撈及海洋運(yùn)輸?shù)仍斐傻奈廴?，該海域的污染水平呈現(xiàn)逐年加重趨勢(shì)。為研究浙江沿海水體的污染狀況，我們對(duì)長(zhǎng)江口、杭州灣及舟山海域沉積物和沿岸海洋生物體內(nèi)的多氯

2、聯(lián)苯、多環(huán)芳烴、有機(jī)氯農(nóng)藥以及重金屬的含量水平、分布特征、影響因素及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究和分析，得到以下結(jié)果： 1．建立了同時(shí)對(duì)海洋貝類中20種有機(jī)氯農(nóng)藥、28種多氯聯(lián)苯和16種多環(huán)芳烴的同位素稀釋氣相色譜一離子阱質(zhì)譜分析方法，確定了凝膠凈化色譜的最佳組分收集時(shí)間和鋁硅膠柱兩種連續(xù)淋洗溶劑的體積。結(jié)果表明，多氯聯(lián)苯、有機(jī)氯農(nóng)藥和多環(huán)芳烴各化合物的方法檢出限分別為0.01-0.14，0.02～0.17和0.52～0.81 ng/g(

3、濕重)，一樣品的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：多氯聯(lián)苯84.1％～120.2％，5.6～15.9％；多環(huán)芳烴62.3％～123.1％，8.7～20.5％：有機(jī)氯農(nóng)藥77.3％～127.5％，3.1～18.7％。 2．以所建立的分析方法對(duì)采自浙江沿海12個(gè)縣(市)的貝類、魚(yú)類和蝦類等生物樣品進(jìn)行了有機(jī)氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴含量的分析，結(jié)果表明： 生物體內(nèi)有機(jī)氯農(nóng)藥的主要化合物是p,p'-DE，p,p'-DDD，p

4、.p'-DDT，γ-氯丹和α-氯丹。DDT/(DDE+DDD)比值判斷結(jié)果表明：嵊泗、普陀、寧海、樂(lè)清、椒江和玉環(huán)等六個(gè)區(qū)域可能存在著DDT類農(nóng)藥或含DDT的農(nóng)藥新的來(lái)源。貝類中的多氯聯(lián)苯以六氯代同族體為主要組成，其次分別為四氯代、五氯代、三氯代和七氯代。貝類中多環(huán)芳烴以高苯環(huán)數(shù)的為主，而龍頭魚(yú)和脊尾白蝦體內(nèi)的多環(huán)芳烴主要以低苯環(huán)數(shù)的二環(huán)和三環(huán)為主。 從生物種類來(lái)看，貝類體內(nèi)多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴和有機(jī)氯農(nóng)藥水平明顯高于龍頭魚(yú)和脊

5、尾白蝦，反映貝類對(duì)有機(jī)污染物具有較強(qiáng)的積蓄能力。區(qū)域分布特征表明，樂(lè)清貝類體內(nèi)的多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴的含量較高，而嵊泗和普陀貝類有機(jī)氯農(nóng)藥和多環(huán)芳烴處于較高水平。除椒江龍頭魚(yú)多氯聯(lián)苯含量較高外，各區(qū)域龍頭魚(yú)中有機(jī)氯農(nóng)藥和多環(huán)芳烴含量接近。寧海和玉環(huán)脊尾白蝦有機(jī)氯和多氯聯(lián)苯的含量較高，各區(qū)域脊尾白蝦中的多環(huán)芳烴含量接近。貝類、龍頭魚(yú)和脊尾白蝦部分樣品的DDTs超過(guò)歐盟、美國(guó)EPA和我國(guó)海洋生物標(biāo)準(zhǔn)的限值，其中貝類的超限值率為最高。致癌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)

6、價(jià)結(jié)果表明：生物體內(nèi)有機(jī)污染物的EDI值均低于相對(duì)應(yīng)的RfD和CBC值。生物體內(nèi)的DDTs和HCHs的EDI值也遠(yuǎn)低于FAO/WHO推薦的ADI(可接受每日攝入量)。對(duì)浙江居民來(lái)說(shuō)，目前食用貝類、龍頭魚(yú)和脊尾白蝦不會(huì)對(duì)其構(gòu)成致癌風(fēng)險(xiǎn)。 3．研究區(qū)域表層沉積物中多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥這三類有機(jī)污染物的高值區(qū)均出現(xiàn)在長(zhǎng)江口南支南匯嘴附近和杭州灣北岸。長(zhǎng)江口北支口外海域沉積物中的含量明顯低于南支附近海域。沉積物中有機(jī)污染物主

7、要是受陸域污染源，特別是長(zhǎng)江徑流的影響。 長(zhǎng)江口、杭州灣和舟山海區(qū)表層沉積物多環(huán)芳烴的組成規(guī)律相同，均為三環(huán)>四環(huán)>五環(huán)>二環(huán)>六環(huán)。多環(huán)芳烴主要來(lái)源于油類與木柴、煤的燃燒，而石油產(chǎn)品的泄漏排放也是其來(lái)源之一。沉積物中多氯聯(lián)苯主要是以低氯代的多氯聯(lián)苯同族體為主。而沉積物的DDW(DDE+DDD)比值顯示研究區(qū)域總體上沒(méi)有DDT類農(nóng)藥新的輸入來(lái)源。 沉積物中的有機(jī)碳是影響多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥含量的主要因素。表

8、層沉積物中多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥具有長(zhǎng)江徑流來(lái)源的這一相同特征。 多環(huán)芳烴、有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯組分含量大部分低于美國(guó)NOAASQG的ER-L值，沉積物質(zhì)量狀況總體上處于良好的狀態(tài)。長(zhǎng)江口南支附近和杭州灣灣口部分沉積物中的芴濃度和半數(shù)以上站位DDTs含量已超過(guò)了ER-L值。研究區(qū)域沉積物中的多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥(HCHs和DDTs)的含量總體上處于較低或中等水平。 4．研究區(qū)域中，表層沉積物主要組成

9、類型為粉砂和粘土質(zhì)粉砂。沉積物中的Cu、Cd、Cr、Fe和Ni的總量低于背景值；而杭州灣中部和長(zhǎng)江口口內(nèi)沉積物Pb、Zn和Mn高于背景值。在長(zhǎng)江口區(qū)域，沉積物中重金屬含量從長(zhǎng)江口南支內(nèi)向口外方向遞減；杭州灣沉積物重金屬亦有灣內(nèi)向?yàn)惩夥较蚪档偷内厔?shì)，但灣中部沉積物重金屬含量較高。沉積物中的重金屬均未超出沉積物二類控制標(biāo)準(zhǔn)或ER-M、PEL值。陸源沉積物的顆粒粒徑是影響沉積物重金屬和有機(jī)碳水平的重要因素。研究區(qū)域沉積物可能具有相同來(lái)源或相似

10、的輸送和積累機(jī)理。沉積物中的Cr、Fe、Ni、Pb、Zn和Cu主要存在于殘留態(tài)中，對(duì)環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)較低，而沉積物中的重金屬Cd和Mn具有潛在的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。 5．與國(guó)內(nèi)外沿海區(qū)域相比較，浙江沿岸海域魚(yú)類、貝類、蝦類和頭足類體內(nèi)Cu、Pb、Zn、Cd、Hg和As的含量水平總體上處于較低的水平。其中，Zn和Cu元素的含量為最高，而其它重金屬Pb、Cd、As和Hg含量相對(duì)較低。貝類對(duì)重金屬元素的積累能力為最強(qiáng)，頭足類次之，其次為蝦類