渭河（西咸段）水体OCPs污染特征及健康风险评价

发布时间：2020-05-26 13:17

【摘要】：有机氯农药(OCPs)是曾被国内外广泛使用的一种农业杀虫剂,因其高毒性、生物富集性和致癌性等特征,目前在环境中仍具有潜在的人体健康与生态环境危害。渭河是陕西省的重要河流,近年来有机污染状况有所改善,但有关水体OCPs残留水平和风险评价的研究报道较少。本研究现场采集了渭河西咸段不同水期16个干支流断面的水体和表层沉积物样品,用GC-MS检测了 23种OCPs的残留水平。综合运用综合污染指数和US-EPA健康风险评价模型等方法,对渭河西咸段OCPs的残留水平、空间分布和风险水平等进行了分析,并结合统计资料和历史研究数据对比了渭河西咸段水体OCPs的变化,获得了以下研究结果:1)通过现场检测和实验室分析,渭河西咸段水体pH介于7～9之间,呈弱碱性;水温介于2.0～30.4℃,水温变化较大;电导率介于244～2121 S/m,ORP介于158.8～201.5 mv,水体离子含量较高;COD含量为6～41 mg/L,DO含量为3.3～17.03 mg/L,TOC含量为0.3736～3.3889mg/L,NH3-N含量为0.166～8.680 mg/L。综合污染指数法分析表明,皂河和新河的污染最为严重。与2016～2018年的环境监测数据比,目前渭河西咸段水体COD和NH3-N浓度有所降低,DO含量一定程度上升高,说明水质正逐步得到好转。2)渭河西咸段丰水期水体OCPs残留水平为ND～756.94ng/L,断面检出率为81.25%。枯水期OCPs残留流水平为ND～326.52ng/L,断面检出率为31.25%。沉积物中OCPs残留水平为ND～5.20ng/g,平均值为1.45ng/g,断面检出率为81.25%。DDTs是水体和沉积物中的最主要的OCPs污染物。水体和沉积物中OCPs残留水平,均未超过我国现行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)和《海洋沉积物质量标准》(GB18668-2002)中的残留标准限值。3)渭河西咸段干支流水体OCPs的分布特征呈现为空间分布差异和季节性分布差异,具体表现为支流水体OCPs的污染水平高于干流水体,丰水期水体的OCPs污染水平高于枯水期。对比已有的OCPs研究资料,目前渭河西咸段水体中HCHs的污染水平明显降低,天江人渡、新丰桥、皂河、灞河、泾河和临河断面均未检测到,耿镇桥断面的降低了 94%,但部分断面DDTs含量出现了升高。4)健康风险研究表明:渭河西咸段水体中OCPs对区域人群无非致癌或致癌健康风险。其中,16个采样断面水体OCPs的非致癌风险远小于1;除耿镇桥和沣河入渭断面水体OCPs为低致癌风险外,其余14个断面OCPs对区域人群产生的致癌风险均处于可接受水平10-6。研究区域儿童和青年受OCPs污染产生的致癌风险和非致癌风险小于成人。沉积物生态风险评价表明,沉积物中DDTs残留可能会对渭河西咸段的生态环境产生潜在的生态风险。5)渭河西咸段丰水期水体DDT/(DDE+DDD)比值介于0.61～2.26之间,杨凌和南营断面的比值均小于1,水体中残留的DDTs主要来自区域早期的农药施用造成的残留。兴平、沣河、皂河和耿镇桥四个断面的比值均大于1,表明这四个断面近期有DDT的输入。杨凌和耿镇桥断面α-HCH/γ-HCH的比值都接近于1,水体中HCHs主要来源于历史上农业生产中使用。枯水期耿镇桥断面DDT/(DDE+DDD)比值为1.61,表明该断面近期仍有DDT的输入。6)相关性分析表明,水体中农药DDTs和HCHs分别与理化参数pH、电导率、COD、NH3-N、DO、TOC、TP间均无显著相关性,说明其分布不受水体理化性质的影响;艾氏剂与六氯苯,异狄氏剂分别与环氧七氯和七氯,DDTs和甲氧滴滴涕,均呈极显著相关,表明具有相似的污染来源。
【图文】：

2 样品采集与实验方法2.1 采样点与样品采集2.1.1采样点的布设采样点的布置按照《水质采样技术指导》（HJ494-2009）、《水质采样方案设计技术规定》（HJ495-2009）和《地表水和污水监测技术规范》（HJT91-2002）规范中的要求，结合渭河的水文条件和水质条件进行制定，，选定了 16 个采样断面，包括 7 个干流采样断面和9 个支流入渭采样断面。咸阳段渭河干流的采样断面为杨凌、兴平、南营、咸阳铁桥；西安段渭河干流的监测断面为天江人渡、耿镇桥、新丰桥。咸阳段渭河支流的采样断面为漆水河入渭口；西安段渭河支流的采样断面为黑河入渭口、涝河入渭口、新河入渭口、皂河入渭口、沣河入渭口、灞河入渭口、泾河入渭口、临河入渭口。具体的采样点布置如图 2.1所示，采样断面的具体概况如表 2.1 所示。

图 2.2 OCPs 混合标样气象色谱图由表 2.6 可知，绘制的线性回归方程，各线性方程的相关系数均大于 0.995，则表明了各化合物在其定量线性范围内线性关系良好，对各目标化合物能够准确检测。表 2.6 OCPs 线性方程及相关系数有机氯农药 线性方程 相关系数（R2）α-HCH y=3.772345X+0.384413 0.9976β-HCH y=2.37811X+0.221322 0.9974γ-HCH y=2.471166X+0.246058 0.9985δ-HCH y=2.123258X+0.205171 0.9982六氯苯 y=5.585751X+0.661216 0.9956七氯 y=1.931782X+0.159326 0.9985艾氏剂 y=1.883643X+0.143364 0.9975环氧七氯 y=0.882908+0.075578 0.9980α-氯丹 y=1.476723X+0.121381 0.9997β-氯丹 Y=1.102639X+0.086177 0.9983
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X52;X820.4

【参考文献】

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本文编号：2681897