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在全球环境状况的不断恶化的今天,对于环境中有机污染物的地球化学的研究已经引起了国内学术界的高度重视和密切关注。同时在一些典型的城市、港湾和河口,许多研究者相继开展了持久性有机物的空间分布、富集以及迁移规律的研究。这些年来,我国对于环境中有机污染物研究积累了大量的资料,但是与国外相比,持久性有机物污染研究内容的广度和深度还与发达国家有一定的距离。在高强度人类活动作用下的生态环境中,有机污染物在不同介质中的累积、迁移,降解等机制以及影响因素等方面尚缺乏深入的研究。
本文选择福建省南平市整个地区作为研究区域,运用12×12Km的方格布点方式,对南平地区土壤中的有机氯农药残留量进行检测。在评述国内外有机氯农药污染现状、农药在土壤介质中环境化学行为、生态风险的基础上,研究了该区域图土壤(以耕作土为主)中有机农药的残留量及其变化特征;基本搞清了该区域中有机氯农药的污染状况、主要污染源和污染成分以及其迁移规律、对该地区有机氯农药进行环境质量初步评价,提出了有机农药污染的防治措施和保障技术。
研究表明,研究区南平市内的土壤中普遍存在有机氯农药的污染。其中整个南平市有机氯农药的总平均浓度为29.98ng/g。从土壤的有机氯农药的污染水平看,各县市中有机氯农药的残留量顺序为:光泽>建瓯>顺昌>建阳>武夷山>政和>松溪>邵武>南平>浦城;六六六在各县市中含量的顺序为:光泽>建瓯>建阳>南平>浦城>邵武>顺昌>松溪>武夷山>政和,而DDTs残留量的顺序为:建瓯>松溪>武夷山>建阳>顺昌>政和>光泽>南平>邵武>浦城。六六六、滴滴涕和硫丹在南平地区的总平均含量分别为6.32ng/g、10.33ng/g和0.63ng/g。
研究区土壤中的HCHs在环境中的残留量以β-HCH为主,δ-HCH和α-HCH含量相当,γ-HCH的含量比重最低。该比例与工业品六六六原粉中的比例明显不同。由此可见,HCH在土壤环境介质中发生了一定的改变,β-HCH的含量比率已经高于工业使用的HCHs中β-HCH的含量,δ-HCH相对于工业原粉略有升高,而α-HCH含量要远远低于工业六六六,可能有新的输入。这与β-HCH在HCH四种异构体中稳定性最高有一定的关系。γ-HCH最不稳定,在环境中易向α-HCH转化,α-HCH易随着大气进行长距离迁移,最终向β-HCH进行转化。可以推测出早期输入的HCH很多都发生了降解,致使β-HCH含量最高。在不同的地区,对α/γ-HcH比值进行观测,在建瓯市、南平市、顺昌县、邵武市、以及武夷山市中,均有部分点位的α/γ-HCH比值在3与7之间,这表明该研究区域中HCHs有来源未经转化的混合HCHs。
研究区土壤中,测得的DDTs的主要成分为DDT,DDE和DDD也有检出,但含量较低,DDT明显多于它的降解产物DDE和DDD,在个别点位DDE+DDD大于DDT的含量,因此DDD/DDE的比值显示南平地区基本属于充氧环境。浦城县、松溪县、建瓯市、邵武市、顺昌县中(DDD+DDE)/DDT集中在0.5以下约占80%左右,说明这些地区的土壤中DDT的新的输入比较明显。输入量顺序排列为:邵武>光泽>顺昌>浦城县>建瓯市>建阳>政和>武夷山,其中南平和松溪地区的(DDD+DDE)/DDT均在0.5以下,说明这两个地区的三氯杀螨醇输入相对较多。政和与武夷山地区污染状况类似,DDTs新的输入相对其他的县市来说要少,而DDTs积累相对较多。
土壤中硫丹的含量较低,除政和县外,其他的地方的α-硫丹要比β-硫丹要小,说明土壤中α-硫丹要比β-硫丹降解的快。
对南平地区土壤中有机氯农药残留量各组分以及高程、温度等进行分析后,将有机氯农药污染主要分为几个主成分进行描述。其中第一主成分与OCPs的相关性相对较大,主要为Endrin、Aldrin、TC、δ-HCH和Dieldrin,元素中因子载荷也相对较高。它们对来自于相似土壤中的OCPs变化的贡献基本一致。第二主成分主要与β-HCH、P,P-DDE和p,p-DDD相关较明显,代表着有机氯农药组分是HCHs及其异构体和DDTs及其衍生物中难降解的组分,解释大多数有机氯农药在低水溶性、高溶脂性、生物蓄积性以及在环境中的持久性。对所有点位的因子得分进行综合排名,以HSO40,HS102和HS144为综合的得分最高,其得分分别为5.827,2.408和1.892。三点位分别来自于光泽、政和以及建瓯市研究区土壤中有机氯农药在六六六,滴滴涕和硫丹方面整体上的处于中等污染水平。采用单因子污染指数法对该区域的有机氯农药进行环境质量评价,发现,所有县市中,HCHs的单因子污染指数均小于DDTs的单因子污染指数,由此可见,DDTs对于土壤质量影响所占的比重要大于HCHs。光泽县HCHs的单因子污染指数最高,松溪、南平、顺昌、建阳、邵武、武夷山和政和这几个县市的HCHs单因子污染指数相近,都在0.10左右。松溪县的DDTs单因子污染指数为0.28,相对于其他县市较高,同时建瓯市DDTs单因子污染指数最高,达到0.31,排名第一,该处的HCHs单因子污染指数在所有县市中排名第二,整体污染位居首位。