基于被动采样技术土壤中有机氯污染物分析研究

发布时间：2020-10-21 17:08

　　 与传统采样监测分析技术相比,被动采样监测技术具有准确度高、更能反映实际情况、操作简单、价钱低廉等无法比拟的优势,被称为“绿色”监测技术,但此技术在中国的实际应用鲜有报道。表层土壤中的有机氯污染物(OCPs)作为一类重要的持久性有机污染物(POPs),对土壤生物以及人体健康均存在严重的威胁。与其他地域相比,天津土壤中OCPs浓度较高,但文献中的数据均为应用传统采样分析技术而得到的OCPs总浓度,天津土壤中OCPs的生物有效态浓度还未见报道。本研究于2017年分别对天津市典型工业采油区大港和农业区西青2个区县的表层土壤,应用低密度聚乙烯(LDPE)膜被动采样分析技术,检测了 2种有代表性的POPs:多氯联苯(PCBs)和滴滴涕(DDTs)的生物有效态浓度,对两种污染物的空间分布、成分组成、污染来源和可能引起的风险做了初步的分析。主要研究结论如下:(1)针对天津的99个表层土壤样品,共检出52种PCBs同系物,土壤孔隙水PCBs浓度和土壤生物有效态PCBs浓度分别为:0.085～0.81μg/L和0.84～8.3μg/kg。大港区PCBs含量高于西青区,两个区土壤孔隙水PCBs浓度与国内外地表水PCBs浓度相比较高,土壤生物有效态PCBs浓度明显低于国内外各地表层土壤中PCBs总浓度。两个区表层土壤中PCBs均呈明显的点源分布特征,工业发达、人口密集地区含量高,主要以三氯和四氯联苯为主,高氯联苯所占比例较低。来源解析显示,大港区PCBs组成与国产PCBs产品相似,西青区PCBs组成可能主要受土壤本身性质和大气沉降影响。(2)大港和西青区表层土壤中生物有效态DDTs浓度范围分别为0.18～12.93μg/kg和nd～89.20μg/kg,呈显著的点源分布特征,农药厂和与DDTs相关的工厂周围含量较高,同时以农业为主的西青区(均值20.23μg/kg)高于以工业为主的大港区(均值2.96μg/kg);在DDT衍生物中PP'-DDT和PP'-DDE浓度较高,约占总量的90%;与20年前相比DDT残留比上升,降解速率变慢。来源分析显示,西青区DDTs主要来自历史残留,而大港区主要来源历史残留,但不能排除有新的DDTs产品输入的可能。(3)对天津市表层土壤中PCBs和DDTs进行生态风险评价和健康风险评价,结果表明:西青和大港表层土壤生物有效态PCBs浓度均小于低毒性效应值ERL。毒性当量计算显示大港和西青表层土壤孔隙水中PCBs毒性当量ΣTEQ分别在0～1.753×10-3μg/L和0～0.481×10-3μgL/,同国内外地表水相比较低,但也不能忽视产生风险的可能;DDTs残留水平研究显示,较多样品的生物有效态DDTs浓度超过了低毒性效应值ERL,但多小于高毒性效应值ERM,风险发生概率将处于10%～75%之间,必须予以重视。PCBs和DDTs对成人和儿童的健康风险评价显示,致癌风险指数和非致癌风险指数均在标准值以下,基本不会产生风险。综上所述,对于天津市表层土壤中OCPs的监测与控制仍需加强,防止未来带来更大的生态及健康风险。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X53;X833
【部分图文】：

棕壤、淋溶褐土，沿海地区分布有滨海盐土。１９９０年对天津市辖区土地面??积详查表明：总面积为１１９１９７０．?３１公顷，其中堆积平原占中面积的９５．?５％??是天津土地的主要类型。图２－１和表２－１分别给出了天津市地貌及分布［４］。??｜淡、Ｓ參??ｉ：—．??耐?ｒ??ｋｍ??？?Ｍ?１００?Ｗ）?Ｐｎｕｒｔ，＊??图２－１天津市地势分布图??Ｆｉｇ．２－１?Ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃａｌ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｉｎ?Ｔｉａｎｊｉｎ??３??

土壤作为土地资源的最重要的部分，是所有生物赖以生存的环境基础。??天津市表层土壤自北而南从山地、平原到滨海依次可分为棕壤、褐土、潮??土、湿土、水稻土以及滨海盐土六大类。图２－２依次是６种类型的土壤。??ｉｎ＾＾Ｓ??图２－２不同类型土壤??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｓｏｉｌ??（ｉ）棕壤。蓟县北部山地八仙桌子地带主要由棕壤组成，海拔高度??７００￣?８００ｍ，面积约占全市面积的０．０７％共７９８公顷，属于未被开垦过的土??壤。棕壤主要由岩石风化成颗粒基于地表而形成，土层一般小于５０ｃｍ，适??４??

图２．３天津市土地利用总体规划（２００６？２０２０）??Ｆｉｇ．２．３?Ｔｈｅ?ｌａｎｄ?ｕｓｅ?ｐｌａｎｎｉｎｇ?ｏｆ?Ｔｉａｎｊｉｎ?（２００６－２０２０）??天津市植被类型可简单分为１１类，１６个群系，３２个群从，农作物分??布最为广泛，其他植物主要是暖温带落叶阔叶林，也有少量温带针叶林和??次生灌草［４＿５］’具体植被类型及分布见表２－３。天津的粮食作物可大致分为三??个区域，首先是北部粮食高产区，以小麦和玉米两茬平播为主，小麦和玉??米的种植面积达全市的三分之二，总产量可达全市的四分之三；其次是东??部水稻种植区，小麦产量可达全市的７０％；最后是南部旱作物生产区，是??豆类、杂粮作物的主要产区。新中国成立以来，天津市滨海地区盐田有了??巨大的发展，从１９４９年的１５６７０公顷到１９８６年３８６９８公顷，直至１９９５??年以后，滨海三区（汉沽、塘沽、大港）共有盐田４３６１０公顷，占滨海新??区土地面积３３．１４％，是我国重要的盐工业生产基地［６］。??７??
【参考文献】

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本文编号：2850385