| 题名 | 典型河口地区与水源地有机氯POPs的环境行为及生态效应 |
| 作者 | 胡文友 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2010-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 吕永龙 |
| 关键词 | 环渤海地区 有机氯POPs 环境行为 影响因素 生态效应 The Bohai sea Organochlorine POPs Environmental fate Affecting fators Ecological effect. |
| 其他题名 | Environmental fate and ecological effect of Organochlorine POPs around river estuary and watershed |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 有机氯POPs，如六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs) 和六氯苯（HCB）是一类对人体 健康和生态环境具有严重危害的持久性有毒有机化合物，其中DDT是2001 年通过的《关 于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》中列出的12 种环境中需要优先控制的持久性 有机污染物中的一种，α-HCH, β-HCH 和γ-HCH 也于2009 年被列入需要优先控制的持 久性有机污染物名单。近年来，有机氯POPs 污染依然在威胁着农产品的生产安全和人 类健康。对于控制有机氯POPs 对食品安全、人体健康和生态系统的潜在危害及生态效 应的研究，很大程度上依赖于对其在环境介质中的污染水平、分布、来源及迁移转化等 过程的深刻了解和认识。鉴于此，本论文以环渤海典型河口地区与水源地为研究对象， 通过对有机氯POPs 在环境多介质中的暴露格局和生态过程进行分析，系统研究了有机 氯POPs 在该地区的空间格局、环境行为及生态效应。研究结果将为环渤海地区有机氯 POPs 的生态风险评价和污染控制提供科学依据，同时也为认识我国有机氯POPs 污染 现状并更好地履行《斯德哥尔摩公约》提供基础资料。 本论文立足国际POPs 领域的研究前沿，在以下几个方面具有创新性：(1) 系统研 究了河口流域与水源地有机氯POPs 在大尺度、多介质中的组成特征与分布格局，探讨 了有机氯POPs 的时空变异、多介质分配趋势及生态风险；(2) 研究了水源地有机氯POPs 的环境行为及影响因素，探讨了污染源、土地利用方式、土壤理化性质等环境因子与有 机氯POPs 含量的关联性，为水源地周边采取措施控制面源污染提供了科学依据；(3) 在 对区域污染过程进行空间分析的基础上，结合微观过程研究，探讨了有机氯POPs 污染 场地土壤微生物和原生动物对有机氯POPs 污染的响应，建立了基于土壤生物生态效应 的敏感指标。 通过研究主要获得以下结论： 1. 环渤海北部河口地区总有机氯POPs的土壤残留量介于0.54-272.63 ng/g之间，平 均含量为27.27 ng/g；沉积物残留量介于ND-377.91 ng/g之间，平均含量为131.04 ng/g， 并且海洋沉积物中有机氯POPs含量高于河流沉积物；土壤中的DDTs残留高于HCHs，沉 积物中的HCHs残留高于DDTs。北京水源地周边土壤中ΣHCH的残留量介于ND-5.56 ng/g 之间，平均含量为0.67 ng/g，ΣDDT的残留量介于ND-116.74 ng/g之间，平均含量为6.64 ng/g，并且官厅水库不同介质中的有机氯POPs含量高于密云水库；洋河流域周边土壤中总有机氯POPs的残留量介于0.36-99.89 ng/g之间，平均含量为24.78 ng/g，沉积物残留量 介于0.93-228.53 ng/g之间，平均含量为26.41 ng/g；农药厂及周边土壤中总有机氯POPs 的残留量介于96.42-287612.62 ng/g之间，平均含量为27444.07 ng/g。 2. 环渤海北部河口地区有机氯POPs含量的地区分布不均衡，即使在同一区域差异 也较大，该地区6%的土壤受到轻度污染，主要分布在葫芦岛、秦皇岛及营口等地，受农 业活动和工业点源影响较大，无重度污染区域；沉积物中有机氯POPs的潜在生态风险较 高，部分河口沉积物中的HCHs和DDTs具有很高的环境风险。北京水源地周边土壤及洋 河流域沉积物中有机氯POPs的风险较低，基本符合农业生产和水源地保护的需要；农药 厂及周边土壤中DDTs的残留量达到了非常高的水平，对土壤生物、鸟类及哺乳动物具有 较高的生态风险，对周边农产品安全、水源地保护及人体健康的潜在风险也不容忽视。 3. 北京水源地有机氯POPs具有明显的区域差异和空间变异性，土壤中有机氯POPs 在空间格局上呈现官厅水库畔农药厂及周边﹥洋河流域周边﹥官厅水库周边﹥密云水 库周边；水源地有机氯POPs残留也表现出明显的水平和纵向分异特征，土壤中有机氯 POPs含量随距工业点源的距离和采样深度的增加而明显降低；沉积物中有机氯POPs含量 随采样深度的增加而增加。官厅水库周边土壤中有机氯POPs具有明显的时空变异特性， 总体上，随着时间的推移，土壤中有机氯POPs含量呈逐渐降低的趋势，并且库北高残留 区和果园土壤中有机氯POPs的降解趋势较为明显。 4. 环渤海北部河口地区土壤中HCHs主要来源于工业HCHs和林丹的使用，DDTs主 要源于工业DDTs 和三氯杀满醇的使用，同时大气沉降或农田土壤的风化与迁移可能也 是部分区域土壤中HCHs和DDTs新的来源，HCB主要源于大气沉降；沉积物中的有机氯 POPs主要源于地表径流以及大气沉降，且河口和近海区域沉积物中的有机氯POPs残留量 普遍高于上游区域。北京水源地有机氯POPs主要源于历史上有机氯农药的农业使用，同 时工业点源对其周边有机氯POPs的残留也具有显著的影响；有机氯农药停产和禁用以后， 土壤和沉积物中的有机氯POPs主要源于大气沉降和含有机氯POPs的农田土壤的风化与 迁移。 5. 除了有机氯POPs本身的物理化学性质会对其在土壤中的残留产生较大的影响以 外，土地利用方式、土壤部分理化性质、土壤质地、采样深度与时间以及点源污染等因 素也会对其在土壤中的残留与分布产生一定的影响。总体来看，具有较高使用历史的果 园土壤中有机氯POPs的含量最高；土壤总有机碳、pH和质地对土壤中有机氯POPs的残留也会产生一定的影响；不同土壤剖面中有机氯POPs的残留量差异较大，有机氯POPs 主要残留在0-20cm的表层土壤，向深层土壤迁移的趋势并不明显；土壤中有机氯POPs 残留随着时间的推移呈缓慢降低的趋势；农药厂土壤中有机氯POPs的残留受点源的影响 较大，气候和风向等因素对局部地区有机氯POPs残留的影响并不明显。 6. 土壤中高浓度的有机氯POPs残留对土壤呼吸、部分酶活性、微生物量碳、微生 物代谢活性和功能多样性以及原生动物多样性起到一定的抑制效应；对土壤尿酶和 Simpson优势度指数起到了一定的促进效应。在所有分析的生物指标中，土壤呼吸、磷 酸酶和脱氢酶活性、微生物量碳、微生物商、Shannon-Wiener多样性指数、Shannon-Wiener 均匀度指数和原生动物多样性是对有机氯POPs污染较为敏感的响应指标。PCA和DCA分 析表明，土壤中的某些微生物在一定浓度的有机氯POPs刺激下大量繁殖，而有些种类则 受到抑制；在有机氯POPs污染胁迫下，土壤中能利用糖糖类、氨基酸类、羧酸类等碳源 的微生物种类和数量增多。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 生态毒理学 |
| 公开日期 | 2011-04-25 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/573]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 胡文友. 典型河口地区与水源地有机氯POPs的环境行为及生态效应[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
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