浙江沿海沉積物和海洋生物中持久性有機污染物及重金屬的分析與研究.pdf

1、浙江省位于中國的東南沿海，海岸線總長為6,321公里，擁有杭州灣、象山灣、三門灣和樂清灣四大港灣以及大小島嶼3,016座。區(qū)域內(nèi)的舟山漁場是國內(nèi)最大的漁場和國際著名的漁場之一。近二十年來，隨著長三角地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展，浙江沿海受到了長江、錢塘江及江、浙、滬陸源入海污染影響，加上海洋養(yǎng)殖、捕撈及海洋運輸?shù)仍斐傻奈廴荆摵Ｓ虻奈廴舅匠尸F(xiàn)逐年加重趨勢。為研究浙江沿海水體的污染狀況，我們對長江口、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)險進行研究和分析，得到以下結(jié)果： 1．建立了同時對海洋貝類中20種有機氯農(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％：有機氯農(nóng)藥77.3％～127.5％，3.1～18.7％。 2．以所建立的分析方法對采自浙江沿海12個縣(市)的貝類、魚類和蝦類等生物樣品進行了有機氯農(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、樂清、椒江和玉環(huán)等六個區(qū)域可能存在著DDT類農(nóng)藥或含DDT的農(nóng)藥新的來源。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。 從生物種類來看，貝類體內(nèi)多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴和有機氯農(nóng)藥水平明顯高于龍頭魚和脊

5、尾白蝦，反映貝類對有機污染物具有較強的積蓄能力。區(qū)域分布特征表明，樂清貝類體內(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氯農(nóng)藥和多環(huán)芳烴處于較高水平。除椒江龍頭魚多氯聯(lián)苯含量較高外，各區(qū)域龍頭魚中有機氯農(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、龍頭魚和脊尾白蝦部分樣品的DDTs超過歐盟、美國EPA和我國海洋生物標(biāo)準(zhǔn)的限值，其中貝類的超限值率為最高。致癌風(fēng)險評

6、價結(jié)果表明：生物體內(nèi)有機污染物的EDI值均低于相對應(yīng)的RfD和CBC值。生物體內(nèi)的DDTs和HCHs的EDI值也遠低于FAO/WHO推薦的ADI(可接受每日攝入量)。對浙江居民來說，目前食用貝類、龍頭魚和脊尾白蝦不會對其構(gòu)成致癌風(fēng)險。 3．研究區(qū)域表層沉積物中多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和有機氯農(nóng)藥這三類有機污染物的高值區(qū)均出現(xiàn)在長江口南支南匯嘴附近和杭州灣北岸。長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。沉積物中有機污染物主

7、要是受陸域污染源，特別是長江徑流的影響。 長江口、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)域總體上沒有DDT類農(nóng)藥新的輸入來源。 沉積物中的有機碳是影響多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和有機氯農(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)苯和有機氯農(nóng)藥具有長江徑流來源的這一相同特征。 多環(huán)芳烴、有機氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯組分含量大部分低于美國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；而杭州灣中部和長江口口內(nèi)沉積物Pb、Zn和Mn高于背景值。在長江口區(qū)域，沉積物中重金屬含量從長江口南支內(nèi)向口外方向遞減；杭州灣沉積物重金屬亦有灣內(nèi)向灣外方向降低的趨勢，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碳水平的重要因素。研究區(qū)域沉積物可能具有相同來源或相似

10、的輸送和積累機理。沉積物中的Cr、Fe、Ni、Pb、Zn和Cu主要存在于殘留態(tài)中，對環(huán)境污染的風(fēng)險較低，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。 5．與國內(nèi)外沿海區(qū)域相比較，浙江沿岸海域魚類、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含量相對較低。貝類對重金屬元素的積累能力為最強，頭足類次之，其次為蝦類