楊　臣　曾　穎　李月興　方振興

( 黑龍江省科學(xué)院火山與礦泉研究所，哈爾濱 黑龍江　150000)

五大連池藥泉湖表層沉積物有機(jī)污染狀況及分布特征

楊臣曾穎李月興方振興

( 黑龍江省科學(xué)院火山與礦泉研究所，哈爾濱 黑龍江150000)

【摘要】在五大連池藥泉湖采集了6個(gè)表層沉積物，采用GC/MS方法測定其中有機(jī)污染物，以探討藥泉湖沉積物的有機(jī)污染狀況及分布特征。結(jié)果表明：共檢出有機(jī)物99種，有機(jī)污染物的數(shù)量分布規(guī)律服從入水口>出水口>深水湖心，表明藥泉湖排入口、排出口附近的污染源與藥泉湖底泥中有機(jī)污染程度關(guān)系密切，周圍農(nóng)田及娛樂設(shè)施對(duì)藥泉湖的有機(jī)污染造成很大的影響。

【關(guān)鍵詞】藥泉湖；表層沉積物；有機(jī)污染物

五大連池位于黑龍江省黑河市境內(nèi)，是中國最典型和最完整的近代火山噴發(fā)遺跡，已獲得“世界地質(zhì)公園”、“世界生物圈保護(hù)區(qū)”、“中國礦泉城”等稱號(hào)。黑龍江省把五大連池礦泉水列為繼煤炭、木材、糧食、石油之后第五大資源開發(fā)項(xiàng)目。其中藥泉湖地處五大連池國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的核心部分，目前有機(jī)污染嚴(yán)重。本文以五大連池藥泉湖表層沉積物作為研究對(duì)象，探討其有機(jī)污染狀況，不僅能為藥泉湖內(nèi)源污染控制方法的制定提供重要的科學(xué)依據(jù)，同時(shí)也為整個(gè)五大連池自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)、管理及合理開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1　樣品采集

在現(xiàn)場調(diào)研和資料分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)藥泉湖的形態(tài)特征、主要出入水口及周邊排污狀況設(shè)置了6個(gè)采樣點(diǎn)。所有采樣點(diǎn)均使用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，地理位置及分布圖見表1。

表1　藥泉湖采樣點(diǎn)地理位置

其中N1為地震臺(tái)入水口，N2是林業(yè)局入水口，N3是石龍入水口，N4是深水湖心，N5是瀑布出水口，N6是水廠涵洞入水口。2010年10月采用抓斗式采樣器采集藥泉湖表層0～5cm表層沉積物0.5～1.0kg(底泥呈黑色，有少量褐色沙石，有腥臭味)裝入密實(shí)聚乙烯封口塑料袋，運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室放于通風(fēng)陰涼處，讓其自然風(fēng)干，剔除石頭及動(dòng)植物殘?bào)w等雜質(zhì)，使其通過20目尼龍網(wǎng)篩，篩下的樣品用四分法縮分至所需量，用研缽磨碎，過120目尼龍網(wǎng)篩，裝入棕色廣口瓶中，貼上棕色廣口瓶中，貼上標(biāo)簽備用。

1.2　樣品的前處理

準(zhǔn)確稱取20.00g底泥樣品放入已萃取過的紙袋中，然后置于索氏提取器中，加入代標(biāo)后，用100mL體積比為1∶1的丙酮/正己烷混合溶劑于70℃水浴中提取24h，使溶劑回流速率保持在一小時(shí)6次左右。萃取相過無水硫酸鈉進(jìn)行脫水，脫水后使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行濃縮至1mL，使用帶有聚四氟乙烯塞玻璃柱作層析柱進(jìn)行凈化。下部塞少許經(jīng)過處理的脫脂棉后，在層析柱中先加入30mL二氯甲烷，在硅膠柱中先裝入2cm左右的無水硫酸鈉，再裝入10g硅膠，再裝入2cm左右的無水Na2SO4，待二氯甲烷潤洗后加入正已烷和二氯甲烷的混合液再潤洗一遍(去除污染物)，將濃縮的有機(jī)相轉(zhuǎn)移至硅膠層析柱中，用120mL正己烷/二氯甲烷混合溶劑淋洗，圓底燒瓶收集流出液。

使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將流出液進(jìn)行旋蒸濃縮至1mL，轉(zhuǎn)移至刻度試管，在柔和高純氮?dú)饬飨聺饪s，并加入一定量的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，最后定容至1mL，混勻后用GC-MS測定。

1.3　樣品分析

有機(jī)物的定性由Agilent6890NG和5973MS完成，色譜柱為HP-5MS型(30m×0.25mm×0.25μm)。

升溫程序?yàn)椋褐鶞?5℃保持3min，然后以25℃/min的速度升溫到300℃，保持10min。恒流無分流進(jìn)樣2.0μL，載氣為高純He氣。

定性方法：質(zhì)譜掃描離子質(zhì)荷比范圍為10-750，采用與Agilent儀器自帶的NIST譜庫對(duì)照的方法對(duì)實(shí)際樣品中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行定性。

2結(jié)果與討論

藥泉湖6個(gè)采樣點(diǎn)底泥中有機(jī)污染物共有99種，按種類依次為烷烴烯烴類23種、多環(huán)芳烴20種、苯系物17種、醇酚類13種、醛酮類8種、胺、氰類6種、酸酯類4種、鹵代物4種、雜環(huán)類3種及農(nóng)藥類1種。其中我國優(yōu)先控制污染物“黑名單”共11種，占總有機(jī)物種類的11.11%，屬于美國129種優(yōu)先污染物“黑名單”共14種，占總有機(jī)物總數(shù)的14.14%。除了農(nóng)藥類、鹵代物及酸、酯類外，其余各種有機(jī)污染物的檢出率均高達(dá)100%。各采樣點(diǎn)有機(jī)污染物檢出情況如表2所示。

表2　藥泉湖底泥中有機(jī)污染物分類表

3結(jié)論

雖然當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)部門已陸續(xù)組織生態(tài)移民，退耕還林、還草、還濕等工作，并在一定程度上減少了外源污染，但仍不能完全避免五大連池藥泉湖水質(zhì)惡化。主要因?yàn)榈啄鄡?nèi)污染源仍將在較長時(shí)間里嚴(yán)重影響上覆水體的水質(zhì)，并對(duì)底棲生物產(chǎn)生毒害作用，同時(shí)通過生物富集、食物鏈放大等途徑，進(jìn)一步影響陸地生物和人類健康。本文以五大連池藥泉湖表層沉積物作為研究對(duì)象，探討其有機(jī)污染狀況。研究表明，(1)有機(jī)污染物的數(shù)量分布規(guī)律服從N3石龍入水口>N2林業(yè)局入水口=N6水廠涵洞入水口>N1地震臺(tái)入水口>N5瀑布出水口>N4深水湖心的規(guī)律，即入水口>出水口>深水湖心，表明藥泉湖排入口、排出口附近的污染源與藥泉湖底泥中有機(jī)污染程度關(guān)系密切，周圍農(nóng)田及娛樂設(shè)施對(duì)藥泉湖的有機(jī)污染造成很大的影響。(2)有機(jī)污染物的種類來看，地震臺(tái)入水口為唯一發(fā)現(xiàn)有機(jī)氯農(nóng)藥DDT的入水口，因此要注意該入水口匯入水源及周邊農(nóng)田、農(nóng)戶對(duì)藥泉湖造成的有機(jī)污染；林業(yè)局入水口發(fā)現(xiàn)的多環(huán)芳烴種類最多，通過實(shí)地調(diào)研，并參照多環(huán)芳烴的主要來源，該入水口鄰近的林業(yè)局等公設(shè)單位冬季使用煤取暖，由于煤爐排放的廢氣中多環(huán)芳烴濃度會(huì)非常高，因此要關(guān)注冬季取暖對(duì)藥泉湖多環(huán)芳烴的影響；深水湖心檢驗(yàn)出的化合物種類最少，酸酯類、鹵代物、農(nóng)藥類及胺氰類化合物的檢出率均為零，也驗(yàn)證了深水湖心的底泥受有機(jī)污染最小。

參考文獻(xiàn)：

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引用文獻(xiàn)格式：楊臣等.五大連池藥泉湖表層沉積物有機(jī)污染狀況及分布特征[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2015，40(1)：155-156.

Organic Pollutants in Surface Sediment of Wudalianchi Drug Spring Lake and Its Distribution Characteristics

YANG ChenZENG YingLI YuexingFANG Zhenxing

(Heilongjiang Academy of Sciences Volcanoe and Spring Institute，Harbin Heilongjiang 150000 )

Abstract：using the GC/MS method，the organic pollutants of 6 sample of surface sediments in Wudalianchi Drug Spring Lake were collected and determined，to explore its organic pollutants situation and distribution characteristics.The results showed that：99 kinds of organic compounds are selected，the distribution of organic pollutants quantity comply with the order：inlet>outlet > the center of the lake，Organic pollutants in sediment of Wudalianchi Drug Spring has a close relationship with the pollution source of inlet and outlet，the nearby farmland and recreational facilities cause great influence.

Keywords：Wudalianchi Drug Spring Lake；surface sediments；organic pollutants

中圖分類號(hào)：X52

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-288X(2015)01-0155-02

通訊作者：曾穎，碩士，助理研究員，研究領(lǐng)域?yàn)榄h(huán)境科學(xué)

作者簡介：楊臣，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)槲宕筮B池火山環(huán)境與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)