廣東典型區(qū)域土壤有機(jī)地球化學(xué)污染物空間分布及污染特征研究.pdf

1、土壤有機(jī)地球化學(xué)污染由于其跟人類(lèi)健康關(guān)系非常直接，引起世界各國(guó)的高度重視。廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展快，工業(yè)發(fā)達(dá)，污染普遍存在，使土壤環(huán)境問(wèn)題成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)之一。本研究以揭示廣東典型區(qū)域土壤有機(jī)地球化學(xué)污染特征為目標(biāo)，分別選取珠江三角洲東岸(惠州市)、西岸(佛山市順德區(qū))和粵西(湛江市)三類(lèi)典型地區(qū)，在系統(tǒng)的野外考察和采樣分析的基礎(chǔ)上，較全面地分析了研究區(qū)表層土壤、土壤剖面、農(nóng)作物中的有機(jī)地球化學(xué)成分，重點(diǎn)剖析了16種優(yōu)控PAHs和17種O

2、CPs的含量、來(lái)源及空間分布特征。 本研究主要取得以下結(jié)論和認(rèn)識(shí)： (1)16種優(yōu)控PAHs在惠州市、順德區(qū)和湛江市的表層土壤中均有廣泛的分布，檢出率介于30％～100％之間?；葜菔斜韺油寥乐袡z出率較高的PAHs有Nap、Fla、Pyr、Baa(檢出率為100％)和Acy、Fle、Phe、Chr、Bbf(檢出率在90％以上)；順德區(qū)表層土壤中Nap、Fle、Phe、Fla、Pyr、Chr、Baf、Bkf檢出率為100％，

3、Pyr、Bbf、Ilp、Bgp檢出率在95％以上。湛江市表層土壤中Fle的檢出率為100％，Pyr、Bbf、Ilp、Bgp檢出率在95％以上；17種OCPs在三個(gè)地區(qū)土壤樣品中均有不同程度的檢出率(15.38％～100％)，p，p'-DDE在惠州市土壤中100％檢出，δ-HCH、硫丹Ⅱ、異狄氏劑醛的檢出率在90％以上；艾氏劑在順德區(qū)土壤中100％檢出，硫丹Ⅱ、p，p'-DDE檢出率在90％以上；p，p'-DDE在湛江市土壤中100％檢出

4、，α-HCH、艾氏劑、異狄氏劑醛的檢出率在90％以上。 (2)惠州市、順德區(qū)、湛江市表層土壤∑PAHs含量分別介于35.40～534.5μg/kg、9.5～6618μg/kg和34～341μg/kg，遠(yuǎn)高于內(nèi)源性土壤PAHs的含量。根據(jù)Maliszewska—Kordybach(1996)制定的標(biāo)準(zhǔn)，惠州市有33個(gè)土壤樣品未受污染，占總數(shù)的78.57％；9個(gè)土壤樣品受到了輕度污染，占總數(shù)的21.43％。順德區(qū)有26個(gè)土壤樣品中有

5、17個(gè)未受污染，占總數(shù)的65.38％；9個(gè)土壤樣品屬于輕度污染，占總數(shù)的34.62％，總體上順德區(qū)土壤PAHs污染程度較輕；湛江市有42個(gè)土壤樣品未受污染，占總數(shù)的68.85％；7個(gè)土壤樣品受到了輕度污染，占總數(shù)的11.48％：4個(gè)土壤樣品受到了中度污染，占總數(shù)的6.56％；8個(gè)土壤樣品受到了重度污染，占總數(shù)的13.11％。17種OCPs的含量在三地區(qū)均存在很大差異，在惠州市和湛江市土壤中的HCH可能是工業(yè)HCH和林丹殘留的混合物，近期

6、可能仍有新的HCH進(jìn)入土壤環(huán)境，DDT則主要來(lái)自過(guò)去使用農(nóng)藥的殘留。按照我國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)中對(duì)HCH和DDT的規(guī)定，惠州市和順德區(qū)土壤并未受到HCH和DDT的污染，湛江市土壤總體上未受到HCH和DDT的污染，僅1個(gè)土壤樣品DDT含量超標(biāo)。 (3)16種優(yōu)控PAHs在惠州市不同利用方式土壤中的含量趨勢(shì)為：水田>菜地>果園。在湛江市和順德區(qū)Nap、Fle和Fla在三種利用類(lèi)型的土壤中含量趨勢(shì)為菜地>水田

7、>果園，其余13種優(yōu)控PAHs在不同利用方式土壤中的含量趨勢(shì)為：水田>菜地>果園。17種OCPs在不同利用方式土壤中含量趨勢(shì)有很大的差異，但在惠州市、湛江市和順德區(qū)分別有11種、9種、9種OCPs在水田土壤中含量最高。 (4)土壤性質(zhì)中有機(jī)質(zhì)含量、CEC和機(jī)械組成對(duì)土壤PAHs的含量有明顯影響；土壤機(jī)械組成和有機(jī)質(zhì)含量對(duì)土壤中OCPs的影響較大。 (5)源解析顯示，惠州市表層土壤PAHs來(lái)源分別為燃燒源、石油源，和煤燃燒

8、源；順德區(qū)表層土壤中的PAHs主要來(lái)源于草、木和煤的燃燒；湛江市表層土壤中的PAHs的來(lái)源十分復(fù)雜，草、木和煤的燃燒、汽車(chē)尾氣的排放以及石油產(chǎn)品均可能成為湛江市土壤PAHs的來(lái)源。 (6)PAHs和OCPs在土壤剖面中的分布總體上符合污染物分布的一般規(guī)律，即隨著土層深度的增加其含量逐漸降低。 (7)惠州市蔬菜樣品中檢出的PAHs組分比水稻樣品多，分別為11種和7種。16種優(yōu)控PAHs在蔬菜和水稻樣品中的含量差異不大。蔬菜

9、中檢出的11種PAHs的含量介于7.91～15.58μg/kg之間。水稻中檢出的7種PAHs含量介于0.83～9.45μg/kg之間。16種PAHs在順德區(qū)16個(gè)蔬菜樣品中均有不同程度的檢出(12.5％～100％)。Nap、Ace、Chr三種PAHs組分的檢出率為100％，Ant、Bap、Fle的檢出率在90％以上，Bkf的檢出率在80％以上。順德區(qū)葉菜類(lèi)蔬菜的PAHs的平均含量高于瓜果類(lèi)蔬菜。湛江市蔬菜PAHs含量在34.00～233

10、6.00μg/kg之間，平均值為784.42μg/kg；水稻PAHs含量在30.00～116.00μg/kg之間，平均值為68.00μg/kg。16種PAHs在蔬菜樣品中的含量均高于水稻樣品。 (8)惠州市植物樣品中17種OCPs除α—HCH外均有不同程度檢出，有8種OCPs在蔬菜樣品中100％檢出，有7種OCPs在水稻樣品中100％檢出。根據(jù)我國(guó)食品衛(wèi)生相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，總體上研究區(qū)蔬菜和水稻樣品中OCPs殘留處于較低水平，但部分蔬菜

11、樣品殘留仍有超標(biāo)現(xiàn)象。葉菜類(lèi)富集OCPs的水平高于瓜果類(lèi)。17種OCPs在湛江市農(nóng)作物樣品中均有不同程度的檢出(23.08％～92.31％)。蔬菜中OCPs的平均含量介于1.37～43.69μg/kg，水稻中OCPs的平均含量介于0.05～2.91μg/kg。17種OCPs在順德區(qū)16個(gè)蔬菜樣品中均有不同程度的檢出(12.5％～100％)。在葉菜類(lèi)蔬菜中，艾氏劑、硫丹硫酸鹽的檢出率為100％，p，p'—DDD、異狄氏劑醛、甲氧滴滴涕和硫

12、月Ⅰ的檢出率在90％以上。在瓜果類(lèi)蔬菜中，艾氏劑、硫丹硫酸鹽、異狄氏劑的檢出率為100％，七氯環(huán)氧化物、p，p'—DDT、狄氏劑、甲氧滴滴涕和硫丹Ⅰ檢出率在80％以上，葉菜類(lèi)蔬菜的PAHs的平均含量略高于瓜果類(lèi)蔬菜。 (9)16種PAHs在惠州市與湛江市的空間分布特征不盡相同。惠州市東南部惠東縣、惠陽(yáng)縣和惠城區(qū)土壤PAHs主要以低環(huán)(2環(huán)、3環(huán))為主，西北部的博羅縣和龍門(mén)縣土壤PAHs則主要以高環(huán)為主；湛江市土壤PAHs污染主要

13、分布在廉江市西南部、雷州市以及湛江市區(qū)霞山區(qū)。17種OCPs在惠州市與湛江市的空間分布特征也存在很大差異，惠州市土壤OCPs分布沒(méi)有明顯的規(guī)律性，分布較分散；湛江市土壤OCPs殘留中污染地區(qū)主要分布在廉江北部、雷州中部及西部地區(qū)、徐聞南部地區(qū)，而湛江市區(qū)等中心城區(qū)土壤中OCPs的殘留相對(duì)較少。 (10)通過(guò)對(duì)三個(gè)典型地區(qū)土壤有機(jī)地球化學(xué)污染的比較分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展因素以及自然環(huán)境因素對(duì)于土壤PAHs污染程度有重要影響。經(jīng)濟(jì)

14、、社會(huì)發(fā)展因素主要包括能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)布局三個(gè)方面。自然環(huán)境因素包括氣候、溫度、降水、土壤性質(zhì)等方面。土壤OCPs污染狀況與當(dāng)?shù)刈匀粴夂驙顩r、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局、農(nóng)作物病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律及使用OCPs的習(xí)慣有很大關(guān)系。 本研究的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在： (1)分別選取珠江東岸(惠州市)、西岸(順德區(qū))、粵西(湛江市)三個(gè)不同類(lèi)型的典型區(qū)域，較系統(tǒng)地分析了16種優(yōu)控PAHs和17種OCPs在表層土壤、土壤剖面及農(nóng)作物