農(nóng)田土壤中含氯有機(jī)污染物殘留調(diào)查及其生態(tài)風(fēng)險.pdf

1、浙北、蘇南地區(qū)歷來工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，是長三角地區(qū)重要的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，農(nóng)田土壤中的持久性有機(jī)污染物通過農(nóng)產(chǎn)品而帶來的潛在風(fēng)險必然成為環(huán)境安全領(lǐng)域的一大關(guān)注熱點(diǎn)。 本文調(diào)查了浙北、蘇南地區(qū)各種類型土壤(水田、旱田、園地、菜地)中DDT、HCH、PCBs濃度分布，應(yīng)用SPSS、Matlab等軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)統(tǒng)計，研究各地區(qū)、各種類型土壤、土壤理化性質(zhì)等因素和污染物分布之間的相關(guān)性。在對該地區(qū)土壤DDT、HCH、PCBs污染的情況進(jìn)行廣泛

2、了解之余，通過對DDT、HCH、PCBs同系物的分布調(diào)查和顯著性分析，確定土壤中DDT、HCH、PCBs的主要污染源，研究各類異構(gòu)體在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化行為，并嘗試結(jié)合DDT、HCH、PCBs的毒性數(shù)據(jù)，對上述地區(qū)的污染風(fēng)險進(jìn)行評價。同時，在土壤污染調(diào)查的基礎(chǔ)上，以農(nóng)田土壤殘留量為基準(zhǔn)，研究痕量DDT和PCBs交互作用對土壤微生物生態(tài)指標(biāo)的影響。主要結(jié)論如下： (1)浙北農(nóng)田土壤中HCH、DDT的殘留及其分布特征浙北平湖、海鹽兩地

3、農(nóng)田表層土壤中HCH、DDT均有檢出，∑HCHs介于0.20～20.1ng/g之間，平均值為1.73ng/g，∑DDTs介于1.50～362.84ng/g之間，平均值為44.68ng/g，DDT及其代謝物的殘留明顯比HCH的同系物高，且81個樣點(diǎn)中有19個的∑DDTs超出了國家規(guī)定的50ng/g的自然背景值。表層土壤中的污染物平均濃度均高于亞表層土壤；不同土地利用類型之間的HCH、DDT含量存在顯著差異，水田土壤高于菜地土壤。有機(jī)氯農(nóng)藥

4、的用量、土地的開發(fā)應(yīng)用、土壤物化性質(zhì)都可能對土壤中HCH、DDT的含量造成影響。經(jīng)初步分析，浙北農(nóng)田土壤中HCH對土壤生物的風(fēng)險很低，而從食物鏈角度所做的風(fēng)險評價則表明該地區(qū)土壤中的DDT具有一定的風(fēng)險。 (2)蘇南農(nóng)田土壤中PCBs的殘留及其分布特征經(jīng)過大量的樣品測定，常熟、張家港兩地198個表層農(nóng)田土壤樣品中僅有1個樣點(diǎn)無PCBs檢出，最高殘留總量為32.83ng/g，常熟土樣中PCBs的平均濃度為4.96ng/g，張家港的

5、平均濃度為3.31ng/g，兩地的污染水平在統(tǒng)計學(xué)上沒有明顯差異，總體上屬于輕微污染水平。PCB各個同系物污染水平之間存在顯著差異，二氯聯(lián)苯未殘留，四氯、五氯、六氯聯(lián)苯分布較廣、殘留較高，大約占同系物總量的75％左右，三氯、七氯聯(lián)苯有少量存在，這可能與該地區(qū)PCB5等的使用有關(guān)。PCB118在所有同系物中含量最高，PCB118/∑PCBs大多在20％左右。土壤有機(jī)質(zhì)含量和PCBs殘留不存在明顯相關(guān)性，揮發(fā)性較強(qiáng)的低氯代PCBs和OM的相

6、關(guān)性高于高氯代PCBs，說明大氣傳輸和大氣-土壤交換對土壤污染有較大影響；工廠附近農(nóng)田的污染水平和土壤有機(jī)質(zhì)含量(OM％)的相關(guān)性明顯高于普通農(nóng)田，這可能意味著污染源是濃度分布的主要岡素；另外，土地利用類型對PCBs污染水平也有所影響，水田土壤中的∑PCBs高于旱地土壤。 (3)DDT、PCBs復(fù)合污染的土壤微生物生態(tài)效應(yīng)在DDT-PCBs復(fù)合污染的70天模擬實(shí)驗(yàn)期內(nèi)，過氧化氫酶在第30天出現(xiàn)第一抑制峰，脫氫酶在前20天內(nèi)主要為

7、抑制作用，而在30-50天內(nèi)出現(xiàn)激活現(xiàn)象。3組濃度間，微生物碳的變化較大，在前期(30天以內(nèi))主要呈現(xiàn)激活現(xiàn)象。45天之后，過氧化氫酶和土壤微生物碳基本恢復(fù)，而脫氫酶仍受影響。土壤微生物的數(shù)量在短期污染狀況下發(fā)生了較大的變化，在短期后又得到恢復(fù)，最后趨于穩(wěn)定，可能是岡為抗污染的微生物數(shù)量增加所致?？傮w上，在短期內(nèi)，DDT-PCBs復(fù)合體系對過氧化氫酶和微生物碳的影響較明顯，但從長期來看，脫氫酶在三個生態(tài)效應(yīng)指標(biāo)中最為敏感，DDT-PCB

8、s對脫氫酶存在抑制作用。 在DDT-PCBs復(fù)合體系中，對于過氧化氫酶，DDTs和PCBs主效應(yīng)以及二者交互作用在第30天時都呈顯著影響；對于脫氫酶，DDT、PCBs作用和兩者交互作用除少數(shù)時間外一直都呈顯著效應(yīng)；對于微生物碳，第10天時二者主效應(yīng)以及交互作用都呈顯著影響。在DDTs和PCBs復(fù)合作用和單獨(dú)作用的比較中，由于生態(tài)指標(biāo)的變化率隨時間變化的波動較大，且個別指標(biāo)最后趨于恢復(fù)，故很難在數(shù)量上證明復(fù)合效應(yīng)的類型，說明這三個