錢塘江沉積物生源氮素和有毒物質(zhì)多氯聯(lián)苯污染特征.pdf

1、錢塘江作為浙江省第一大河流于2004年首度暴發(fā)大規(guī)模“水華”現(xiàn)象。流域內(nèi)的化工、印染、冶金、造紙等行業(yè)工業(yè)廢水中除了富含碳、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)外,還含有大量諸如重金屬、多環(huán)芳烴(PAHs)、多氯聯(lián)苯(PCBs)等有毒有害物質(zhì),嚴(yán)重地威脅著錢塘江水系整個水生生態(tài)系統(tǒng)安全。本文以錢塘江水系建德至杭州段的表層沉積物作為研究對象,初步探討了錢塘江水系生源氮素和有機(jī)污染物PCBs的污染特征,旨在為錢塘江流域的污染整治提供關(guān)于沉積物環(huán)境方面的信息,同

2、時也為錢塘江水系水環(huán)境質(zhì)量的進(jìn)一步改善提供科學(xué)依據(jù)。本文分別采集將軍巖(南源)、洋尾(南源)、下涯、梅城、子胥渡、冷水、壩前、窄溪、富陽上游(鹿山)、富陽大橋、靈橋(靈橋)、三江口、九溪水廠等處的表層沉積物樣品。對沉積物的各理化性質(zhì),粒度組成,各形態(tài)氮元素、有機(jī)質(zhì)、多氯聯(lián)苯(PCBs)含量及空間分布進(jìn)行了較為全面的調(diào)查分析,計算了沉積物中PCBs毒性當(dāng)量,并對沉積物中混合有機(jī)污染物的生物毒性效應(yīng)進(jìn)行了初步的探討。按照國際制土壤質(zhì)地分級方

3、案劃分沉積物質(zhì)地,發(fā)現(xiàn)錢塘江水系沉積物可分為砂土及壤土、砂壤、砂質(zhì)粘壤、粘壤、粉砂粘壤、壤粘土和粉粘土7種粒級,上游沉積物的質(zhì)地比較接近,下游沉積物質(zhì)地差異較大。錢塘江沉積物中有機(jī)含量較低,個別樣品有機(jī)質(zhì)含量非常高,上游江段沉積物有機(jī)質(zhì)含量差異較小,而下游差異較大,相同斷面上南面含量比北面高。對沉積物氮元素的研究著眼于凱氏氮(KTN)、銨態(tài)氮(NH4+-N)、有機(jī)氮(ON)三個方面。調(diào)查發(fā)現(xiàn),錢塘江沉積物中的氮元素的主要形態(tài)為有機(jī)氮,銨

4、態(tài)氮含量很低,凱氏氮(KTN)與有機(jī)氮(ON)呈現(xiàn)相似的空間分布特征,即上游沉積物中含量差異小,下游沉積物中含量差異大,個別樣品中含量明顯高于其它樣品。外源污染負(fù)荷是造成個別沉積物營養(yǎng)物質(zhì)顯著偏高的主要原因。通過SPSS軟件對沉積物各項理化數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn),沉積物粒度組成與各物質(zhì)含量之間存在密切地聯(lián)系,有機(jī)質(zhì)與各形態(tài)生源氮素之間呈顯著正相關(guān),各形態(tài)氮元素之間也存在著密切地聯(lián)系。錢塘江水系各沉積物樣品中32種多氯聯(lián)苯(PCBs)同系物總含量

5、相差不大,同系物構(gòu)成以4、5、6氯取代聯(lián)苯為主。含量最多的同系物為PCB8(2、4’-EthCB)、PCB118(2、3’、4、4’、5-PentaCB)、PCB157(2、3、3’、4、4’、5-HexaCB)。沉積物中有機(jī)質(zhì)(OM)含量與PCBs總量、2、3、4、5氯代聯(lián)苯的含量呈極顯著正相關(guān)性。PCBs總量及2、5氯取代聯(lián)含量與沉積物的粒度組成存在密切聯(lián)系。靈橋南、富陽上游南兩處而言,其PCBs可能主要通過以工業(yè)廢水的輸入進(jìn)入沉積

6、物中,其它沉積物中PCBs主要來源于非點(diǎn)源污染源。錢塘江不同沉積物樣品中PCBs的含量已經(jīng)遠(yuǎn)高于美國環(huán)保局(EPA)推薦的沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)值,與加拿大環(huán)境委員會(CCME)制定的沉積物環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相比較,少數(shù)錢塘江沉積物PCBs含量對暴露的生物具有潛在威脅。不同沉積物樣品中PCBs的毒性當(dāng)量(TEQs)相差并不明顯,主要毒性當(dāng)量貢獻(xiàn)來自于同系物PCB156、PCB157。蚯蚓體腔細(xì)胞離體培養(yǎng)彗星實(shí)驗(yàn)表明,部分沉積物中混合有機(jī)污染物質(zhì)對蚯蚓