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钱塘江作为浙江省第一大河流于2004年首度暴发大规模“水华”现象。流域内的化工、印染、冶金、造纸等行业工业废水中除了富含碳、氮、磷等营养物质外,还含有大量诸如重金属、多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)等有毒有害物质,严重地威胁着钱塘江水系整个水生生态系统安全。本文以钱塘江水系建德至杭州段的表层沉积物作为研究对象,初步探讨了钱塘江水系生源氮素和有机污染物PCBs的污染特征,旨在为钱塘江流域的污染整治提供关于沉积物环境方面的信息,同时也为钱塘江水系水环境质量的进一步改善提供科学依据。本文分别采集将军岩(南源)、洋尾(南源)、下涯、梅城、子胥渡、冷水、坝前、窄溪、富阳上游(鹿山)、富阳大桥、灵桥(灵桥)、三江口、九溪水厂等处的表层沉积物样品。对沉积物的各理化性质,粒度组成,各形态氮元素、有机质、多氯联苯(PCBs)含量及空间分布进行了较为全面的调查分析,计算了沉积物中PCBs毒性当量,并对沉积物中混合有机污染物的生物毒性效应进行了初步的探讨。按照国际制土壤质地分级方案划分沉积物质地,发现钱塘江水系沉积物可分为砂土及壤土、砂壤、砂质粘壤、粘壤、粉砂粘壤、壤粘土和粉粘土7种粒级,上游沉积物的质地比较接近,下游沉积物质地差异较大。钱塘江沉积物中有机含量较低,个别样品有机质含量非常高,上游江段沉积物有机质含量差异较小,而下游差异较大,相同断面上南面含量比北面高。对沉积物氮元素的研究着眼于凯氏氮(KTN)、铵态氮(NH4+-N)、有机氮(ON)三个方面。调查发现,钱塘江沉积物中的氮元素的主要形态为有机氮,铵态氮含量很低,凯氏氮(KTN)与有机氮(ON)呈现相似的空间分布特征,即上游沉积物中含量差异小,下游沉积物中含量差异大,个别样品中含量明显高于其它样品。外源污染负荷是造成个别沉积物营养物质显著偏高的主要原因。通过SPSS软件对沉积物各项理化数据的分析发现,沉积物粒度组成与各物质含量之间存在密切地联系,有机质与各形态生源氮素之间呈显著正相关,各形态氮元素之间也存在着密切地联系。钱塘江水系各沉积物样品中32种多氯联苯(PCBs)同系物总含量相差不大,同系物构成以4、5、6氯取代联苯为主。含量最多的同系物为PCB8(2、4’-EthCB)、PCB118(2、3’、4、4’、5-PentaCB)、PCB157(2、3、3’、4、4’、5-HexaCB)。沉积物中有机质(OM)含量与PCBs总量、2、3、4、5氯代联苯的含量呈极显著正相关性。PCBs总量及2、5氯取代联含量与沉积物的粒度组成存在密切联系。灵桥南、富阳上游南两处而言,其PCBs可能主要通过以工业废水的输入进入沉积物中,其它沉积物中PCBs主要来源于非点源污染源。钱塘江不同沉积物样品中PCBs的含量已经远高于美国环保局(EPA)推荐的沉积物质量基准值,与加拿大环境委员会(CCME)制定的沉积物环境质量标准相比较,少数钱塘江沉积物PCBs含量对暴露的生物具有潜在威胁。不同沉积物样品中PCBs的毒性当量(TEQs)相差并不明显,主要毒性当量贡献来自于同系物PCB156、PCB157。蚯蚓体腔细胞离体培养彗星实验表明,部分沉积物中混合有机污染物质对蚯蚓体细胞DNA会产生一定的损伤,表现出一定程度上的遗传生物毒性。细胞DNA损伤程度与PCBs含量及TEQs呈一定的计量-效应关系。