我國水體中有機(jī)氯農(nóng)藥研究進(jìn)展

劉浩前 趙平歌 鄧瑪妮 李京躍

（1.西安工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，陜西 西安 710021；2.西安高新區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)開發(fā)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710003）

有機(jī)氯農(nóng)藥（Organochlorine Pesticides，簡稱OCPs）是有機(jī)氯元素與一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)相結(jié)合、有機(jī)氯元素與環(huán)戊二烯相結(jié)合的氯代化合物。有機(jī)氯農(nóng)藥是持久性有機(jī)污染物（Persistent Organic Pollutants，簡稱POPs）的一類，因?yàn)槠渚哂谐杀镜?、效率高、殺蟲譜廣等特點(diǎn)，在我國及全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和病蟲害防治中得到了廣泛應(yīng)用［1］。為了消除POPs污染，2001年在瑞典首都斯德哥爾摩簽署了《關(guān)于持久性有機(jī)污染物（POPs）的斯德哥爾摩公約》（Stockholm convention on persistent organic pollutants），簡稱《斯德哥爾摩公約》。截至2011年，該公約中受控污染物增加至22種，其中有機(jī)氯農(nóng)藥占據(jù)了13種之多［2-3］。由于有機(jī)氯農(nóng)藥控制各種病蟲害的成本低和多樣性，一些發(fā)展中國家仍將其用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和各種病蟲害的防治，因此仍需繼續(xù)加強(qiáng)對其使用情況進(jìn)行監(jiān)管，并持續(xù)關(guān)注其帶來的環(huán)境危害。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用農(nóng)藥已成為預(yù)防或減少因傳染性植物病害造成的損失以及提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的常見做法，通常小于0.1%的農(nóng)藥能作為有效部分殺死害蟲，而大于99.9%的農(nóng)藥通過地表徑流、噴灑殘留、滲透或殘留在糧食作物上而逃逸到環(huán)境中，并在環(huán)境中長距離遷移［4］。這些化學(xué)物質(zhì)的使用可以通過漂移、表面徑流和過濾來分散到多個(gè)環(huán)境隔室（如土壤、地表水和地下水等）。水環(huán)境中的有機(jī)氯農(nóng)藥主要通過大氣傳輸、干濕沉降、水流搬運(yùn)、環(huán)境介質(zhì)交換等方式經(jīng)遠(yuǎn)距離遷移進(jìn)入流域水體，對水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成威脅。因此，加強(qiáng)對水體中有機(jī)氯農(nóng)藥遷移、轉(zhuǎn)化、分布規(guī)律的研究具有重要的意義［5-6］。

1 地下水水體中有機(jī)氯農(nóng)藥檢測研究

人們通常認(rèn)為地下水的水質(zhì)是安全的和值得信賴的，土壤對地下水起著過濾保護(hù)的作用，可以阻止污染物進(jìn)入地下水水體。但研究表明，農(nóng)藥可以通過滲透到達(dá)地下含水層［7］。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的加劇，地下水污染問題已經(jīng)變得越來越嚴(yán)重，尤其是生活在經(jīng)常使用殺蟲劑的農(nóng)業(yè)區(qū)的人們，將地下水作為主要的生活飲用水，嚴(yán)重危害著當(dāng)?shù)厝说纳眢w健康。

有機(jī)氯農(nóng)藥對地下水的污染在不同的地理區(qū)域表現(xiàn)出不同的污染水平。陳衛(wèi)平等［8］在北京市地下水的研究中，六六六（HCHs）的質(zhì)量濃度為3.09～193.00 ng/L，滴滴涕（DDTs）的質(zhì)量濃度為78.40～158.00 ng/L，OCPs的質(zhì)量濃度為81.85～506.30 ng/L。結(jié)果表明，OCPs污染水平相對于其他地區(qū)表現(xiàn)出了較高的污染水平，但滿足地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)。張光貴等［9］在湖南省岳陽市地下水研究中，在所采集的18個(gè)水樣點(diǎn)中，HCHs的質(zhì)量濃度為ND～80.90 ng/L，DDTs的質(zhì)量濃度為ND～159.00 ng/L，OCPs的質(zhì)量濃度為ND～185.60 ng/L（ND表示未檢出），其中OCPs的檢出率分別為林地40%、旱地60%、水田100%、城區(qū)100%。結(jié)果表明，岳陽市地下水中OCPs呈現(xiàn)水田、城區(qū)大于旱地大于林地、崗地大于平原大于低丘、潛水大于承壓水的污染特征。龔香宜等［10］在漢江平原地下水研究中，枯水期和豐水期的OCPs質(zhì)量濃度分別為3.00～167.90 ng/L和1.58～59.17 ng/L，均值分別為32.60 ng/L和10.18 ng/L，OCPs的殘留水平呈季節(jié)性分布，枯水期濃度高于豐水期濃度。焦團(tuán)理等［11］在淮河流域（安徽段）淺層地下水研究中，深度在0～20 m范圍內(nèi)的地下水中，HCHs的平均值為0.083μg/L；深度在20～50 m范圍內(nèi)的地下水中，HCHs的平均值為0.006 μg/L；淺層地下水中HCHs的含量較高，深層地下水中HCHs的含量較低，OCPs殘留水平呈垂直分布。石建省等［12］在華北平原地下水研究中，245組水樣檢測中HCHs的檢出率為4.08%，DDTs的檢出率為2.04%，表明該地區(qū)的地下水受OCPs污染的程度較低。

2 河流水體中有機(jī)氯農(nóng)藥檢測研究

我國地表水資源豐富，近幾十年來人口增長和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對河流水體造成了嚴(yán)重的污染。河流水體是工業(yè)廢水和生活污水的直接收納水體，河流水體污染已成為一個(gè)事關(guān)公共安全和人類健康的重要社會(huì)問題，而水環(huán)境中對人類和生態(tài)系統(tǒng)威脅最大的是有機(jī)污染物。河流水體中的持久性有機(jī)污染物已在全國范圍內(nèi)得到充分證明，對城市水資源保護(hù)構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn)［13-14］。有機(jī)污染物可能會(huì)默默地吞噬中國有限的水資源，并對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成持續(xù)的潛在危害［15］。

根據(jù)研究表明，我國主要的流域水體皆受到了不同程度的OCPs的污染［16］。劉翠翠等［15］在黃浦江OCPs的研究中，在采集的11個(gè)水樣點(diǎn)中，HCHs的質(zhì)量濃度為0.13～38.30 ng/L，DDTs的質(zhì)量濃度為0.03～3.28 ng/L，OCPs的質(zhì)量濃度為0.29～44.70 ng/L。結(jié)果表明，黃浦江的OCPs污染處于較低水平，水相中HCHs濃度總體上呈現(xiàn)出自上游至下游逐漸升高的趨勢，DDTs濃度在黃浦江水體中分布較均勻。劉玉波等［17］在烏江流域中上游的研究中，烏江流域中上游所采集的水樣中，15種OCPs均有不同程度的檢出，HCHs的檢出率達(dá)96.8%，占水體中有機(jī)氯農(nóng)藥的比例為23.23%～67.66%；DDTs的檢出率達(dá)95.4%，占水體中有機(jī)氯農(nóng)藥的比例為38.98%～70.22%，有機(jī)氯普遍存在于烏江河流水體，其中HCHs和DDTs是主要的OCPs污染物。楊清書等［18］在珠江干流的研究中，灃水季OCPs的質(zhì)量濃度為9.70～26.30 ng/L，枯水季OCPs的質(zhì)量濃度為41.70～109.50 ng/L，珠江干流水體中有機(jī)氯農(nóng)藥的季節(jié)變化較為明顯，枯水季水體中有機(jī)氯農(nóng)藥的含量明顯高于灃水季。唐訪良等［19］在對錢塘江（杭州段）水體研究中，采用EPA建議的評價(jià)模型進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均未超標(biāo)，致癌健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均位于可忽略風(fēng)險(xiǎn)范圍內(nèi)，因此水體中OCPs殘留對人體產(chǎn)生的致癌、非致癌健康危害可忽略。

3 湖泊水體中有機(jī)氯農(nóng)藥檢測研究

湖泊水體是OCPs的一個(gè)重要匯集地，具有流動(dòng)性小、水交換周期長、對污染物的稀釋能力弱、生態(tài)系統(tǒng)相對較脆弱、生態(tài)平衡容易遭到破壞且不容易恢復(fù)等特點(diǎn)，所以較其他水環(huán)境更容易受到污染［20］。有機(jī)氯農(nóng)藥污染湖泊水體的途徑有地表徑流、大氣沉降和湖底沉積物的二次釋放。

目前，眾多學(xué)者對我國的主要湖泊OCPs污染進(jìn)行了研究。孫倩倩等［21］在巢湖的水體研究中，西半湖OCPs的質(zhì)量濃度為6.90 ng/L，東半湖OCPs的質(zhì)量濃度為8.98 ng/L，湖心OCPs的質(zhì)量濃度為4.84 ng/L。結(jié)果表明，在空間分布上內(nèi)湖的殘留濃度低于外湖的殘留濃度。王乙震等［22］在白洋淀的水體研究中，春季OCPs的質(zhì)量濃度為0.69～4.50 ng/L（平均值為1.77 ng/L），夏季OCPs的質(zhì)量濃度為0.11～3.20 ng/L（平均值為0.90 ng/L），OCPs濃度季節(jié)性變化較為明顯。戴文婷等［23］在微山湖的水體研究中，湖水中HCHs的質(zhì)量濃度為34.40～195.90 ng/L，DDTs的質(zhì)量濃度為34.90～168.50 ng/L。結(jié)果表明，相對于國內(nèi)其他湖泊污染水平偏高，但沒有超過地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值。黃婉玉等［24］在百花湖的水體研究中，在所采集的11個(gè)水樣點(diǎn)中，HCHs的檢出率為100%，DDTs的檢出率為90.91%，OCPs的檢出率為100%，研究表明OCPs殘留在萬峰湖水體中普遍存在。

4 結(jié)語

①我國地下水、地表水、湖泊水體都受到了不同程度的有機(jī)氯農(nóng)藥的污染，但都遠(yuǎn)低于地表水和地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的限值，其中地下水的污染程度相對較低。水體中DDTs和HCHs是主要的OCPs污染物。

②地下水、河流、湖泊水體中的OCPs濃度季節(jié)性變化較為明顯，表現(xiàn)為春季水體濃度高于夏季水體濃度，枯水期水體濃度高于豐水期水體濃度。

③地下水中OCPs的濃度隨著含水深度增加逐漸減小，湖泊水體OCPs的濃度由外湖到內(nèi)湖逐漸減小，河流水體OCPs的濃度水平表現(xiàn)出了不確定性。

④健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)表明，各水體中殘留的OCPs對水體周圍人群的健康危害很小。

⑤個(gè)別地區(qū)地下水、湖泊中的OCPs濃度相對于其他水體表現(xiàn)出了較高的污染水平，但沒有超過地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值。對于這一類水體，應(yīng)引起人們一定程度的重視。