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持久性有毒污染物(PTS)有机氯农药(OCPs)、多环芳烃(PAHs)和重金属,具有长期残留性、生物蓄积性、高毒性以及致癌、致畸、致突变效应和环境“雌性化”效应,对人类健康和水生生态系统危害巨大,已成为一个倍受关注的全球性环境问题。本研究以淮河上游(河南段)的水体为对象,全面、系统地研究了水、悬浮物和表层沉积物中OCPs、PAils的含量、分布及其来源,探讨了OCPs和PAHs的结构特征,讨论了OCPs和PAHs与表层沉积物中总有机碳之间的相关性,进行了表层沉积物中OCPs和PAHs生态风险评价,并对重金属的形态进行了解析。该研究弥补了我国对淮河上游水体PTS研究的不足,从而为淮河水体的污染控制、PTS数据库的建立以及环境管理提供了科学依据。研究结果表明:
1.OCPs一六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)污染:淮河上游水体中∑HCH的含量在0.47到6.16 ng·L-1之间,∑DDT的含量在4.44到33.59 ng·L-1之间;悬浮物中∑HCH的含量在1.01到25.22 ng·g-1之间,∑DDT的含量在0.13到4.74 ng·g-1之间;表层沉积物中∑HCH的含量在1.95到6.23ng·g-1之间,∑DDT的含量在4.11到17.04ng·g-1之间。DDE+DDD/DDT的比值说明近年来有DDT污染源进入淮河水体,同时也说明了淮河在过去受到了较为严重的污染。沉积物中的有机氯农药多发生厌氧反应,这与淮河流域上游水流的扰动较小有关。TOC和HCH、DDT之间均呈现出一定的相关性,DDT污染质量分数均处于风险评估低值和中值之间,说明淮河上游存在偶尔发生的负面生态效应,主要原因是淮河支流竹竿河、闾河、潢河和大洪河对其的贡献值较为显著。总体来说,淮河上游存在一定的生态风险,该区域河流表层沉积物OCPs可能对生态环境造成危害。
2.PAHs污染:淮河上游河段水体中∑PAH浓度范围为72.2(息县大埠口)~618.2(闾河)ng·L-1之间,平均浓度为283.7 ng·L-1。入河口水体∑PAH污染从重到轻分别为闾河>史灌河>潢河>竹竿河。悬浮物相中,∑PAH浓度范围为166.2(息县大埠口)~168788.4(潢河)ng·g-1之间,平均浓度为34075.7ng·g-1。表层沉积物中,∑PAH浓度范围为95.2(息县大埠口)~935.2(史灌河)ng·g-1之间,平均浓度为400.5ng·g-1。表层沉积物污染从重到轻分别为史灌河>潢河>闾河>竹竿河。干流中,高浓度的PAH主要集中在苯并a蒽(4-环)和苯并k荧蒽(5-环);支流和湖库中,大部分样品中均监测到了高浓度的苯并a蒽(4-环),屈(4-环)和苯并k荧蒽(5-环)。整体上来说,其来源主要是石油及其精炼产品的不完全燃烧和木柴、煤的燃烧。对于其它风险评价指标,淮河表层沉积物中的含量低于ERL值,说明淮河沉积物中的PAHs的潜在风险较小。
3.重金属污染:淮河上游表层沉积物中的各种重金属主要以相对稳定的残渣态和铁锰氧化态为主要存在形式,可能与淮河沉积物中含有有机质和腐殖质含量较低有关,虽然重金属以稳定形态为主存在对环境的危害较小,但也应注意个别点位某些重金属对环境构成的潜在威胁,淮河上游沉积物重金属污染均属于轻度生态危害。