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持久性有机污染物(POPs)是指那些难以通过物理、化学或生物途径降解的有毒有害的有机污染物。由于其具有持久性、生物蓄积性、生物毒性和半挥发性,已经造成了全球性的污染问题,引起国际社会的广泛关注。对POPs在环境介质中的分布状况、迁移转化行为以及生态风险评价等研究成为环境科学研究的热点。河口滨岸地区是一个结构复杂、功能独特的生态系统。它是海洋作用、大气作用、生物作用、地质过程和人类活动等相互作用最活跃的耦合带。污染物在河口滨岸地区的行为也有其独特性。河口沉积物既是POPs的“贮存库”,又可通过再悬浮作用或食物链富集成为POPs的“二次污染源”。因此,研究河口滨岸地区沉积物中的POPs具有重要意义。
本文重点对长江口、杭州湾滨岸潮滩以及淀山湖的表层沉积物和柱状沉积物采样分析,研究了区域内持久性有机污染物(主要包括多环芳烃和有机氯农药)的空间分布、组成特征和污染来源,并进行生态风险评价。研究结果如下:
研究区域内,表层沉积物中多环芳烃的含量为45.8ng/g~849.9ng/g,有机氯农药的含量为2.38ng/g~26.27ng/g。表层沉积物中多环芳烃的分布特征总体表现为淀山湖>长江口>杭州湾;有机氯农药的分布特征总体表现为长江口>淀山湖>杭州湾。其中长江口南支污染状况高于北支;杭州湾区域内PAHs和OCPs的分布特征为钱塘江杭州段>杭州湾南岸>杭州湾北岸。表明了人类活动对河口滨岸地区POPs分布的重要影响。研究区域内PAHs和OCPs的污染状况与国际相比处于低至中等的污染水平,但比国内大部分河口海湾地区污染严重。
对崇明东滩柱状沉积物样品的研究表明,PAHs的浓度在上半段呈逐渐减少趋势,下半段波动较大且浓度均高于上半段。OCPs在表层有最大浓度,分布特征主要受HCHs含量变化影响。
沉积物中多环芳烃含量与有机碳含量存在良好的相关性。有机氯农药与TOC间存在一定的正相关性,但相关系数较低。有机污染物与沉积物中有机质含量的相关性分析表明,TOC是控制区域内有机污染物分布的主要因素之一。
沉积物中2~3环多环芳烃所占比重较低,主要为来自高温不完全燃烧的4环及以上多环芳烃。应用多环芳烃异构体比值指示PAHs的来源,表明研究区域内PAHs主要来源于油料燃烧和木材、煤燃烧,少数排污口附近显示出石油排放为主要来源。通过多环芳烃迁移转化指标分析表明,长江口南支、钱塘江杭州段和淀山湖的PAHs受到近距离的污染排放,其他各点的PAHs经过较长距离的大气传输再沉降到沉积物中。
OCPs的主要组成成分是六六六类有机氯农药,其中b-HCH的丰度最高。滴滴涕类农药的含量较低。从DDTs的组成特征可以看出,沉积物中主要为厌氧性生物降解,沉积环境为还原环境。
此外,对研究区域内的表层沉积物进行生态风险评价,结果表明16种优控多环芳烃以及多环芳烃的总量均未超过ERL值,尚未对生物造成不利的影响,生态风险水平低。而部分采样点中的有机氯农药含量处于ERL~ERM值之间,可能对这些地区的生物产生潜在危害。