论文部分内容阅读
长江三角洲地区是我国东部沿海长江入海的地方,是我国的第一大经济区。但随着多年来废污水的排放量一直居高不下,使得长三角地区的江、河、湖泊的污染日趋严重,而长江沿线分布着多个饮用水源地。饮用水安全一直是民众和政府关注的民生工程,近年来随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,饮用水源地中微量和痕量污染物的污染水平已成为目前公众关注的问题。因此,本文采集长江三角洲地区不同类型水源地的水和沉积物,并选择挥发性有机污染物(VOCs)、有机氯农药(OCPs)和多环芳烃(PAHs)等典型污染物进行污染特征和风险分析的研究。首先建立了水和沉积物中VOCs、 OCPs、 PAHs的实验室分析方法。(1)水中54种VOCs的吹扫捕集-气相色谱-低分辨质谱(GC-MS)法,方法检出限为0.13-409ng-L-1,在加标浓度为0.6μg·L-1、 6μg·L-1、 30μg·L-l时的回收率分别为96.9-106%(RSD%=3.8%, n=5),97.8-107%(RSD%=3.6%, n=5),97.7-100%(RSD%=1.0%, n=5). (2)水和沉积物中OCPs的同位素稀释高分辨气相色谱一高分辨质谱(HRGC-HRMS)法,水和沉积物中OCPs的检出限分别为0.06-1.9pg·L-1、 0.03-0.95pg·g-1,水中加标浓度为1ng·L-1时的回收率为87-99%(RSD%=5.3%, n=4),沉积物在加标浓度为0.5 ng·g-1时的回收率为64-97%(RSD%=13.6%,n=4)。(3)水和沉积物中PAHs的同位素稀释高分辨气相色谱一高分辨质谱(]RGC-HRMS)法,水和沉积物中PAHs的方法检出限为1.4-3.2pg·L-1、0.7-1.6pg·g-,水中加标浓度为1 nng·L"1时的回收率为89-97%(RSD%=3.6%,n=4),沉积物在加标浓度为0.5 ng·g-1时的回收率为69-98%(RSD%=12.1%, n=4)。在建立方法的基础上,于2015年4月,采集了长江、太湖、钱塘江、嘉兴、黄浦江等水源地取水口的水和沉积物,进行了VOCs、OCPs、PAHs的定性定量分析。水中挥发性有机污染物的实验结果表明,水体中VOCs的浓度范围507-42317ng·L-1,中值为1424 ng-L-1;主要污染物为二氯甲烷、氯仿、苯、1,2-二氯乙烷、甲苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯,检出率为100%。VOCs的污染浓度依次为太湖地区>钱塘江≈嘉兴地区>长江,湖泊型水源地太湖的含量远高于河流型水源地。水源地中检出的VOCs的含量都低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)标准中规定的限值,根据健康风险评价模型计算,测定水源地的VOCs的非致癌风险都没有超过可接受水平1,致癌风险也远低于可接受水平10-6,表明长三角地区水体中的VOCs污染对人类健康不存在致癌和非致癌风险。水和沉积物中OCPs的测定结果表明：测定的22种OCPs总量,水中的浓度范围为1.48-341 ng-L-1,沉积物中的浓度范围0.46-93 ng·g-1干重,水和沉积中OCPs的检出率和污染水平的趋势是一致的。沉积物中测定的22种OCPs都有检出,滴滴涕(DDTs)、六氯苯、六六六(BHCs)、五氯苯的检出率为100%；有机氯污染水平依次为：为嘉兴河网(浓度范围为1.71-61ng·g-1,中值为12.4 ng·g-1)>长江下游(浓度范围为0.46-93ng·g-1,中值为8.59ng·g-1)>钱塘江(浓度范围为1.02-69 ng·g-1,中值为8.1ng·g-1)>太湖(浓度范围为1.76-8.65 ng·g-1,中值为3.53ng·g-1). DDT及其降解产物的浓度与其他地区的含量相当。依据DDTs 和 BHCs的同分异构体比值的变化和主成分分析结果对污染源进行解析,结果表明嘉兴河网主要以氯丹、九氯和六六六为主要污染特征,该地区有氯丹的使用和六六六的历史残留。钱塘江主要以BHCs、氯丹和DDTs为主要污染特征,有林丹的输入。太湖主要污染特征为DDTs 和 BHCs,并有新源输入。 长江下游主要以o, p’-DDT和BHCs为污染特征, 有些采样点表明有三氯杀螨醇的使用,六六六为历史残留。对长三角地区水源地沉积物进行生态评价发现,滴滴涕类有机氯农药存在潜在生态风险,其中DDTs具有潜在生态风险的采样点占74%,具有生态风险的采样点占2%。水和沉积物中PAHs的测定结果表明：测定的16种PAHs总量,水中的浓度范围4.26-406ng-L-1,沉积物中的浓度范围139-7955ng·百1干重,水和沉积物中PAHs的污染水平趋势不同。测定的16种PAHs在沉积物中都有检出,总量的污染水平依次为：嘉兴(浓度范围为139-3109ng·茸1,中值为1281nng·g-1)>长江(浓度范围为189-7955ng·g-1,中值为747ng·g-1)>太湖(浓度范围为597-2467ng·g-1,中值为807nng·g‘1)>钱塘江(浓度范围为186-2230ng·g-1,中值为500ng·g-1)。太湖和长江沉积物中的主要污染物为芘,钱塘江和嘉兴沉积物中的主要污染物为菲、荧葸。污染源解析表明,嘉兴、太湖、长江、黄浦江地区多环芳烃的污染主要来自于煤炭燃烧,钱塘江主要来源于木柴燃烧。长三角地区多环芳烃的污染水平在国内处于中等水平,对长三角地区水源地沉积物进行生态评价发现,芴具有潜在生态风险的采样点占89%的,其他物质的含量只有个别点位存在潜在风险,总的来说,长三角地区的多环芳烃存在着潜在的风险。