中國湖泊沉積物中有機氯農(nóng)藥污染評價研究

胡佳晨，李永峰，張 博

(東北林業(yè)大學，哈爾濱150040)

沉積物是湖泊生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是水體中污染物主要的蓄積庫。當水體中污染物濃度較高時，沉積物可以吸附污染物以降低水質(zhì)的污染程度，但當環(huán)境條件發(fā)生變化時，沉積物中的污染物會重新釋放到上覆水體，反而影響水質(zhì);且湖泊的沉積物又是底棲生物的主要生活場所和食物來源，其內(nèi)部的污染物質(zhì)可直接或間接的對水生生物產(chǎn)生致毒致害作用，并通過生物富集、食物鏈放大等過程進一步影響陸地生物和人類［1］。隨著工業(yè)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，湖泊沉積物的污染已經(jīng)日益嚴重，因此，湖泊沉積物的研究對于恢復湖泊生態(tài)環(huán)境、創(chuàng)造清水流域有著十分重要的意義。

有機氯農(nóng)藥(OCPs)是持久性有機污染物(POPs)中的一種，其具有高毒性，難降解性，半揮發(fā)性和生物蓄積性，可在環(huán)境中長期存在，并通過食物鏈富集，危害生態(tài)系統(tǒng)和人體的健康［2］。文章通過對多個湖泊沉積物OCPs 中檢出率較高的DDTs 及HCHs 兩類污染物的總體含量信息進行搜集和分析處理，并對主要湖泊沉積物中OCPs 的污染程度做出評價。

1 中國湖泊沉積物中OCPs 的含量

本研究主要搜集了河南三門峽水庫、西藏錯鄂湖、新疆博斯騰湖、江蘇天目湖、云南滇池、遼寧大伙房水庫、西藏羊卓雍湖、河北官廳水庫、江蘇太湖、江西鄱陽湖、河北白洋淀、安徽巢湖、山東南四湖、湖北洪湖、湖北鴨兒湖、湖北排湖、湖北汈汊湖17個湖泊的資料，圖1、圖2 為國內(nèi)主要湖泊沉積物中DDTs 及HCHs 總含量的平均值。從圖1 中可以看出，國內(nèi)湖泊中的DDTs 的污染主要集中在東部平原地帶，其中湖北省的汈汊湖值最高，達到了146.3 ng/g。而最小值出現(xiàn)在河南三門峽水庫處。

圖1 中國不同區(qū)域主要湖泊沉積物中DDTs 分布圖

由于國內(nèi)湖泊沉積物中HCHs 相關(guān)資料較少，因此僅對現(xiàn)有資料的湖泊進行分析。由圖2 可知，國內(nèi)湖泊中的HCHs 污染主要集中在華中及華東平原地區(qū)，最大值出現(xiàn)在山東的南四湖。且相較于DDTs 的高含量，HCHs 在沉積物中的含量較小。

分析表明，中國湖泊沉積物中OCPs 含量變化較大，華東及華北部地區(qū)相較于中西部地區(qū)在DDTs 及HCHs 兩大類污染物含量上相差較大，其可能的原因是，各地區(qū)經(jīng)濟水平及湖泊功能劃定的差異較為顯著導致的。由于東部平原地區(qū)是糧食生產(chǎn)區(qū)域及重要的經(jīng)濟區(qū)，其周邊農(nóng)田和工廠較多，相對于中西部地區(qū)其各類有機氯農(nóng)藥歷史使用量較大，由于有機氯農(nóng)藥的難降解特性，導致這些區(qū)域內(nèi)湖泊沉積物中OCPs 的蓄積量較大。而中西部地區(qū)人員稀少，在20 世紀中期糧食需求量較小，工業(yè)化程度也較低，導致區(qū)域內(nèi)湖泊沉積物中OCPs 的蓄積較少。

2 湖泊沉積中OCPs 的污染評價

由于沉積物中污染物種類繁多，其生物效應具有很大的差異性，到目前為止還沒有關(guān)于沉積物中OCPs 污染標準及風險評價的統(tǒng)一標準。目前常用的評價標準有2 種:Ingersoll 風險評價標準與加拿大、美國弗羅里達河口沉積物風險評價標準。Long等通過對北美河口沉積物中OCPs 污染物的研究確定了毒性評價值，用毒性效應低值ERL(生物效應幾率＜10%)和毒性效應中值ERM(生物效應幾率＞50%)來評估沉積物中污染物的生態(tài)風險。一般當沉積物中OCPs ＜ERL 值時表示此處沉積物極小可能對水生生物造成負面影響;當沉積物中OCPs 介于ERL 值與ERM 值之間時表示此處沉積物偶爾會對水生生物造成負面效應;當沉積物中OCPs ＞ERM 值是表示此處沉積物有極大可能對水生生物造成負面效應。根據(jù)這一標準在國內(nèi)各區(qū)域選取6個主要的大型湖泊(江蘇太湖、河北官廳水庫、云南滇池、江西鄱陽湖、新疆博斯騰湖、西藏錯鄂湖、遼寧大伙房水庫)表層沉積物中的OCPs 殘留的生態(tài)風險進行評價，見表1。

圖2 國不同區(qū)域主要湖泊沉積物中HCHs 分布圖

表1 主要湖泊表層沉積物中OCPs 的生態(tài)風險評價

由表1 可見，6個主要湖泊中DDTs 的最大值均介于ERL 值與ERM 值之間，且大部分湖泊的最小值＜ERL 值，且位于中西部及東北部的湖泊沉積物中OCPs 對水生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的風險較小。由此可見國內(nèi)幾個主要湖泊沉積物中OCPs 含量均未達到對水生生物造成嚴重危害的程度，但是絕大部分湖泊的沉積物中仍存在一定的生態(tài)風險，對國內(nèi)湖泊水環(huán)境的潛在威脅仍不容忽視。

3 結(jié) 語

通過對17個湖泊收集資料、研究發(fā)現(xiàn)OCPs 污染最為嚴重的湖泊為湖北的汈汊湖、排湖、鴨兒湖、洪湖及安徽的巢湖、山東的南四湖，這些湖泊均分布于東部平原地帶。雖然絕大部分的湖泊未達到對水生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重危害的程度，但是OCPs 的污染是具有潛在危害的，這些危害不可輕視。

由于所搜集的數(shù)據(jù)較為局限，部分數(shù)據(jù)距今已有近10 a的時間。經(jīng)過各地多年的發(fā)展，湖泊沉積物中OCPs 的含量也會有很大的變化，對于偏遠地區(qū)的湖泊影響不大，但對于靠近城市及經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的湖泊則有較大的影響，因此通過研究性的實驗來更新數(shù)據(jù)對于評價中國湖泊沉積物中OCPs 的污染程度是十分必要的。

［1］袁旭音. 中國湖泊污染狀況的基本評價［J］. 火山地質(zhì)與礦產(chǎn)，2000，21(02):128 －136.

［2］元學奎. 太湖有機氯農(nóng)藥的水平、歷史趨勢及遷移規(guī)律的研究［D］. 北京:中央民族大學，2012.