程逸群，王龍飛，胡曉東，徐季雄，李 軼*

(1.河海大學(xué) 環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210098；2.江蘇省水利科學(xué)研究院，江蘇 南京 210017)

持久性有機(jī)污染物(Persistent Organic Pollutants，簡(jiǎn)稱POPs)是一種合成的、可以通過任何途徑傳播、長(zhǎng)時(shí)間存在于環(huán)境中，通過食物鏈在人體內(nèi)富集，到達(dá)一定程度會(huì)對(duì)人體造成危害的化學(xué)物質(zhì)。它具有長(zhǎng)期殘留性、生物蓄積性、半揮發(fā)性和高毒性，具有很強(qiáng)的致癌、致畸、致突變效應(yīng)[1]。POPs具有很強(qiáng)的親脂性，易富集于生物體各器官。即使POPs在環(huán)境中含量極低，但其可通過食物鏈、食物網(wǎng)富集在人體內(nèi)，在生物體內(nèi)含量可比環(huán)境介質(zhì)中含量高出800～1 000萬倍，對(duì)中樞系統(tǒng)、外圍神經(jīng)系統(tǒng)造成損害，并引發(fā)癌癥等疾病[2]。2001年5月國際社會(huì)簽署了《斯德哥爾摩公約》，該公約嚴(yán)格禁止含POPs特性的12種化學(xué)物質(zhì)的使用，其中包含有艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、滴滴涕、氯丹、滅蟻靈、七氯、毒殺酚、六氯苯、多氯聯(lián)苯(PCBs、共209種)、多氯代二苯并—對(duì)—二噁英和多氯二苯并呋喃。

有機(jī)氯農(nóng)藥(Organ chlorine pesticides，OCPs)、多氯聯(lián)苯(Polychlorinated phenyls, PCBs)以及多溴聯(lián)苯醚(Poly brominateddiphenylethers, PBDEs)是三類典型的POPs。OCPs曾在我國20世紀(jì)60年代的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中大量使用，雖然在20世紀(jì)80年代起部分OCPs，如六六六和滴滴涕已經(jīng)被禁止使用，但由于其長(zhǎng)期殘留性，至今仍能于水體、土壤、空氣等介質(zhì)中檢測(cè)得到[3]。PCBs是目前已檢測(cè)到的環(huán)境污染物中最具致癌性的物質(zhì)之一，我國于1965年開始生產(chǎn)多氯聯(lián)苯，以三氯聯(lián)苯和五氯聯(lián)苯為主[4]，主要在工業(yè)上用作熱載體、絕緣油和潤滑油等。PBDEs屬于溴系阻燃劑的一類，廣泛用于電子、紡織等領(lǐng)域。研究發(fā)現(xiàn)，PBDEs可引起人體甲狀腺的增生，同時(shí)還具有一定的致癌性。水源地安全問題與人類健康、社會(huì)后續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。近年來已有研究者逐漸開展水源地的POPs賦存情況的研究，如劉貴春[5]對(duì)上海市重要水源地進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江口處水源地的表層沉積物中可以檢測(cè)出約20多種OCPs和多環(huán)芳烴(PAHs)。陽宇翔[6]在粵桂地區(qū)的7個(gè)水源地中檢測(cè)出16種OCPs，部分物質(zhì)檢出率為100%。

江蘇省境內(nèi)水系發(fā)達(dá)，湖泊眾多，水資源豐富，是全國農(nóng)業(yè)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一。20世紀(jì)60年代曾大量使用殺蟲劑，殘留的殺蟲劑對(duì)飲用水有潛在威脅。同時(shí)，過度頻繁的區(qū)域內(nèi)活動(dòng)導(dǎo)致水資源的利用程度不斷加大，水污染情況日益嚴(yán)重，水源地水質(zhì)仍存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，飲用水水源地的微污染問題已經(jīng)逐漸成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題[7]。于英鵬等[8]人對(duì)太湖流域水源地的PAHs和PCBs進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)水源地中PAHs單體質(zhì)量比水平差異大，部分研究區(qū)域存在一定的健康風(fēng)險(xiǎn)。不同月份的PCBs類物質(zhì)質(zhì)量比有明顯差異，夏季污染物質(zhì)量比高于春季。本研究針對(duì)目前江蘇省城市水源地POPs造成的潛在安全問題，選取POPs代表類物質(zhì)OCPs、PCBs以及PBDEs，研究其在蘇北、蘇中、蘇南地區(qū)典型城市水源地中的賦存情況。在闡明水源地POPs的分布特征的基礎(chǔ)上，對(duì)水源地常見污染物進(jìn)行溯源分析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，為江蘇省代表性水源地POPs污染防治和后續(xù)環(huán)境治理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 藥品試劑及儀器設(shè)備

試劑：OCPs標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)包含艾氏劑、ALPHA-六六六、BETA-六六六、林丹(R-六六六)、D-六六六、順式A-氯丹、反式氯丹、2,2-雙(4-氯苯基)-1,1-二氯乙烯、2,2-雙(對(duì)氯苯基)-1,1,1-三氯乙烷、狄氏劑、ALPHA-硫丹、BETA-硫丹、硫丹硫酸酯、異狄氏劑、外環(huán)氧七氯、甲氧氯、p,p’-DDD、p,p’-DDE、p,p’-DDD(Accustandard公司，美國，貨號(hào)：M—8081—SC)。PCBs標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)包含PCB-28、PCB-52、PCB-77、PCB-81、PCB-126、PCB-114、PCB-101、PCB-105、PCB-118、PCB-123、PCB-167、PCB-138、PCB-157、PCB-156、PCB-169、PCB-180、PCB-189(Accustandard公司，美國，貨號(hào)：S—19605—T)。PBDEs標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)包含BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、BDE-183(Accustandard公司，美國，貨號(hào)：BDE—CM)。

甲醇、正己烷、二氯甲烷均為色譜級(jí)，購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；丙酮為分析純，購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；乙酸乙酯為色譜級(jí)，購于江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司。

儀器：固相萃取儀(Supelco公司，美國)；固相萃取柱(SOPELCLEAN ENVI-18，Supelco公司，美國)；氮吹儀(KD200，杭州奧盛儀器有限公司)。加速溶劑萃取儀(ASE350 Thermo公司，美國)。冷凍干燥儀(Labconco公司，美國)。氣相色譜—三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(TSQ Quantum XLA，Thermo公司，美國)。色譜柱為DB—5M毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm，Agilent公司，美國)。0.45 μm玻璃纖維濾膜(Whatman，中國上海)。

1.2 樣品采集

結(jié)合江蘇省省內(nèi)水系具體情況，共選取了6個(gè)代表性水源地，在各水源地飲用水取水口處設(shè)置了6個(gè)采樣點(diǎn)，蘇北、蘇中、蘇南依次為薔薇湖水源地(34.53°N，119.06°E)、駱馬湖水源地(34.01°N，118.14°E)、高郵湖水源地(32.75°N，119.24°E)、三江營水源地(33.30°N，119.70°E)、滆湖水源地(31.61°N，119.87°E)、貢湖水源地(31.46°N,120.38°E)，采樣點(diǎn)分布情況見圖1。于2018年12月、2019年3月、2019年6月對(duì)各處水源地進(jìn)行采樣。各采樣點(diǎn)取表層(0～0.5 m)水樣1.5 L，表層沉積物500 g。

圖1 采樣點(diǎn)分布

在采樣過程中原位檢測(cè)水樣的理化性質(zhì)(水質(zhì)分析儀EXO2，YSI公司，美國)，檢測(cè)參數(shù)包含水溫、pH、溶解氧、電導(dǎo)率、氧化還原電位、濁度、葉綠素等。后加入濃硫酸調(diào)整其pH到2以下，密封保存。表層沉積物不完全密封，帶回實(shí)驗(yàn)室后于-18℃冷凍保存。

1.3 樣品預(yù)處理

1.3.1 前處理?xiàng)l件

水樣經(jīng)0.45 μm玻璃纖維濾膜過濾后，取1.5 L水備用。對(duì)水樣進(jìn)行固相萃取的流程如下：依次用10 ml甲醇、10 ml超純水活化C18固相萃取小柱。取500 ml水樣，以3～5 ml/min的流速富集后，真空干燥固相萃取柱30 min，之后用15 ml的乙酸乙酯洗脫固相萃取柱中的目標(biāo)物于濃縮管中，最后用微弱的高純氮?dú)鈱饪s至近干，然后使用正己烷/丙酮(V∶V，9∶1)定至1 ml，搖勻轉(zhuǎn)移至棕色樣品瓶中待分析。

沉積物經(jīng)冷凍干燥后磨碎，過60目篩，稱取2.0 g樣品，加入1.5 g銅粉，與硅藻土混合均勻以后裝入22 ml萃取池進(jìn)行萃取。然后將提取液在定量濃縮儀上濃縮至近干，用萃取溶劑定容至5 ml。上樣轉(zhuǎn)移至弗洛里硅土柱上進(jìn)行凈化，首先用5 ml正己烷活化SPE小柱5 min，然后用正己烷-丙酮(V∶V，9∶1)的混合液進(jìn)行淋洗，收集洗脫液，吹氮濃縮至近干，加入正己烷-丙酮(V∶V，9∶1)定容至1 ml，過0.22 μm濾膜，搖勻轉(zhuǎn)移至棕色樣品瓶中待分析。

1.3.2 氣相色譜-質(zhì)譜條件

色譜條件：DB—5M毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；傳輸線溫度：290℃；載氣：氦氣；柱流量1.2 ml/min；進(jìn)樣模式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣體積：1 μL；

OCPs檢測(cè)升溫程序?yàn)椋?0℃保持1 min，以30℃/min升至180℃，再以5℃/min升至250℃，再以20℃/min升至290℃，保持5 min，總分析時(shí)間30 min，進(jìn)樣口溫度為270℃。

PCBs檢測(cè)升溫程序?yàn)椋?0℃保持1 min，以30℃/min升至180℃，再以5℃/min升至250℃，再以10℃/min升至290℃，保持5 min，總分析時(shí)間30 min，進(jìn)樣口溫度為280℃。

PBDEs檢測(cè)升溫程序?yàn)椋?0℃保持1 min，以20℃/min升至210℃，再以30℃/min升至300℃，保持10 min，總分析時(shí)間20 min，進(jìn)樣口溫度為280℃。

質(zhì)譜條件：EZ源，碰撞氣體為高純氦氣，檢測(cè)方式為SRM模式。

1.4 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證

樣品分析過程中參考USEPA和SL 219—2013《水環(huán)境檢測(cè)規(guī)范》中要求，采用空白加標(biāo)、樣品加標(biāo)、樣品平行樣等方法保證監(jiān)測(cè)結(jié)果質(zhì)量。本研究中表層沉積物中OCPs回收率范圍6%～25%，檢出限范圍為0.004～0.326 ng/g，PCBs回收率8%，檢出限范圍為0.043～0.12 ng/g，PBDEs回收率范圍為7%～14%，檢出限范圍為0.021～0.223 ng/g。

2 結(jié)果與討論

2.1 水源地水質(zhì)情況分析

表1為3次采樣過程中水源地水質(zhì)指標(biāo)，各水源地水質(zhì)均可達(dá)GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)。

表2為采用主成分分析法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析的結(jié)果。從表2可以看出影響各水源地水質(zhì)的主要理化指標(biāo)。其中，薔薇湖水源地相對(duì)于其他水源地，N等營養(yǎng)物質(zhì)含量較多，表明該水源地更易受氨氮影響，應(yīng)當(dāng)引起關(guān)注。同時(shí)計(jì)算各水源地綜合得分排名，排名越靠前表明污染情況越嚴(yán)重。貢湖水源地的綜合得分呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)，表明該水源地的水質(zhì)相對(duì)于其他水源地逐漸變差，推測(cè)原因主要是我國南方夏季高溫多雨，面源污染物更易進(jìn)入河道內(nèi)，導(dǎo)致水質(zhì)下降?？傮w上各水源地水質(zhì)處于安全狀態(tài)，滿足集中式飲用水源達(dá)標(biāo)建設(shè)要求。

表1 水源地水質(zhì)檢測(cè)記錄表

表2 水源地主成分分析結(jié)果

2.2 代表性POPs分布特征及來源分析

2.2.1 OCPs分布特征及來源

江蘇省代表性水源地不同季節(jié)表層水體及表層沉積物中OCPs分布特征見表3。江蘇省代表性水源地的表層水體中無OCPs的檢出。2018年12月與2019年3月表層沉積物中主要檢出的為DDTs。DDTs主要由p,p'-DDD、p,p'-DDE、p,p'-DDT和o,p'-DDD、o,p'-DDE、o,p'-DDT共6 種異構(gòu)體組成，本次研究中主要檢測(cè)出p,p'-DDE和p,p'-DDT。其中p,p'-DDT的檢出率為70%，p,p'-DDE的檢出率為92%。3次采樣檢測(cè)中，p,p'-DDE質(zhì)量比在NF～23.7 ng/g之間，p,p'-DDT質(zhì)量比在NF～69.6ng/g之間。2019年6月表層沉積物中除了p,p'-DDE、p,p'-DDT外，檢測(cè)出了硫丹硫酸酯、Beta-硫丹以及甲氧氯等3種OCPs，質(zhì)量比在9.0～10.6 ng/g之間。

表3 水源地表層沉積物中OCPs分布特征 單位：ng/g

注：—表示數(shù)據(jù)缺失，NF表示Not Found。

除貢湖水源地外，6個(gè)水源地采樣點(diǎn)在12月檢測(cè)出的DDTs總量均高于3月檢測(cè)量。推測(cè)原因可能是12月溫度較低，使得污染物的降解和遷移揮發(fā)較3月慢，故污染物在沉積物中累積量較高。相對(duì)于12月和3月，6月檢測(cè)出的污染物種類更多，推測(cè)原因可能是夏季雨水充沛，大氣中的顆粒沉降和地表徑流沖刷導(dǎo)致表層土壤進(jìn)入河道，外源物質(zhì)匯入量增大，造成污染物種類增多。

從地理位置來看，三江營水源地、高郵湖水源地以及貢湖水源地污染物種類多，總量高。三江營水源地、高郵湖水源地以及貢湖水源地分別位于江蘇省中部和南部，附近農(nóng)田分布較廣，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，雨水充沛。因此污染物總量高可能是人為因素導(dǎo)致，農(nóng)田間大量噴灑農(nóng)藥，農(nóng)藥殘留于土壤中，經(jīng)過雨水的沖刷，殘留的農(nóng)藥進(jìn)入河道，大部分殘留的農(nóng)藥會(huì)隨著土壤一起進(jìn)入水環(huán)境中。同時(shí)由于有機(jī)氯農(nóng)藥具有很強(qiáng)的疏水性，在釋放到水中后，會(huì)有一部分的有機(jī)氯農(nóng)藥與水體中的懸浮顆粒結(jié)合沉降到水底，以表層沉積物的形式存在。這與蔣豫等人的觀測(cè)結(jié)果有一定的相似性，蔣豫等人發(fā)現(xiàn)太湖流域貢湖水源地附近檢測(cè)出的DDTs類污染物占全部檢出OCPs的0.5%～65.9%，并且DDTs主要檢出物是p,p'-DDE、p,p'-DDT以及p,p'-DDD，這表明DDTs類污染物是貢湖水源地的主要OCPs污染物[9]。

DDT在厭氧條件下會(huì)代謝為DDD，而在好氧的情況下則會(huì)代謝為DDE。常用(DDE+DDD)與∑DDT的比值來判斷某一地區(qū)是否有新的DDT輸入。如果某一地區(qū)存在著持續(xù)的DDT輸入，則DDT的水平就會(huì)維持在相對(duì)較高的狀態(tài)；如果不存在DDT的輸入，則DDTs就會(huì)被降解，含量不斷降低，相應(yīng)產(chǎn)物的含量會(huì)不斷升高[10]。當(dāng)(DDE+DDD)與∑DDT的比值小于1時(shí)，表示近期內(nèi)有DDT的輸入，而當(dāng)比值大于1時(shí)，則表示DDT母體大部分已降解，環(huán)境中現(xiàn)存的屬于早期殘留[11]。計(jì)算發(fā)現(xiàn)三江營水源地、高郵湖水源地、薔薇湖水源地、滆湖水源地的(DDE+DDD)與DDT的比值大于1，表明該研究區(qū)域內(nèi)的DDT母體大部分已經(jīng)降解，環(huán)境中現(xiàn)存的污染物主要來自于歷史殘留。而3月貢湖水源地的(DDE+DDD)與DDT的比值小于1，暗示其可能存在新的DDT輸入，這也與貢湖水源地3月的DDT含量最高相符，推測(cè)較大可能性是來自于農(nóng)田土壤中的殘留DDT。各水源地的DDD與DDE的比值小于1，說明水體降解環(huán)境以好氧降解為主，這與水源地的水體流動(dòng)性強(qiáng)，含氧量較高有關(guān)。

2.2.2 PCBs分布特征及來源

PCBs分布特征見表4。各水源地表層水樣無PCBs的檢出，表層沉積物中主要檢出的污染物是PCB-52。檢出率為100%，12月的PCB-52質(zhì)量比在0.8～21.7 ng/g之間，3月質(zhì)量比在18.4～47.4 ng/g之間，6月各水源地中均為檢測(cè)出PCB-52。

3月水源地的PCB-52質(zhì)量比均比12月水源地的高，并且駱馬湖水源地和貢湖水源地于3月出現(xiàn)了PCB-52質(zhì)量比大幅增加的情況，主要是考慮人為活動(dòng)的影響。目前我國對(duì)PCBs的使用主要有3種方式：封閉式使用，主要應(yīng)用于電力電容器和變壓器；半封閉式使用(如導(dǎo)熱油、液壓油、液體絕緣電纜等)，以及開放式使用(如潤滑油、表面涂料、增塑劑等)。本研究中的水源地檢測(cè)出的污染物以PCB-52為主，主要是來源于進(jìn)口與國產(chǎn)電容器拆卸中PCBs的遷移以及油漆添加劑等，也有可能是來自變壓器油污染物[12]。駱馬湖水源地和貢湖水源地附近人類活動(dòng)頻繁，有發(fā)達(dá)的漁業(yè)養(yǎng)殖業(yè)，3月份開始的漁業(yè)活動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致漁船的油類污染物進(jìn)入到自然水體。由于PCBs的親脂性，PCBs更易吸附于懸浮顆粒上，隨水流沉降進(jìn)入表層沉積物中，導(dǎo)致這2個(gè)采樣點(diǎn)的PCB-52的質(zhì)量比升高。姚威風(fēng)[13]對(duì)貢湖的研究也同樣發(fā)現(xiàn)，PCB-52的檢出率位于第一，主要因?yàn)樵搮^(qū)域受電力設(shè)備中的絕緣油或浸漬油影響較大。

2.2.3 PBDEs分布特征及來源

由于本次研究中PBDEs的質(zhì)量比低于檢測(cè)限，因此不做討論。

2.3 江蘇省代表性水源地POPs生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

2.3.1 OCPs生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

我國GH3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)DDTs標(biāo)準(zhǔn)要求是低于1 000 ng/L，各水源地中的DDTs均未超過國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，表明水源地水體中DDTs均符合我國地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

由于我國針對(duì)沉積物中的有機(jī)污染物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)較為單一，且沉積物由于所含的污染物種類較多，生物效應(yīng)的差異較大，因此對(duì)沉積物中的污染物進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有一定的困難。因此本文引入美國學(xué)者Long等[14]提出的沉積物環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)為美國、加拿大等國環(huán)保機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期使用，并被USEPA定為美國國家標(biāo)準(zhǔn)。該方法是根據(jù)沉積物中目標(biāo)污染物的質(zhì)量比來預(yù)估生物毒性效應(yīng)概率，沉積物中的有機(jī)物可以分為2個(gè)界限，分別為毒性效應(yīng)低值(effects range low, ERL)、毒性效應(yīng)中值(effects range median, ERM)，此外還有產(chǎn)生效應(yīng)的臨界含量(TEL)和必然產(chǎn)生效應(yīng)的臨界含量(PEL)。當(dāng)目標(biāo)污染物質(zhì)量比小于ERL的時(shí)候，其生物毒性效應(yīng)概率小于10%；當(dāng)目標(biāo)污染物質(zhì)量比大于ERM的時(shí)候，其生物毒性效應(yīng)概率大于50%；當(dāng)目標(biāo)污染物質(zhì)量比介于兩者之間的時(shí)候，指示其生物毒性效應(yīng)概率為10%～50%。而在TEL值與PEL值中，目標(biāo)污染物濃度低于TEL值則說明生物毒性效應(yīng)較少發(fā)生，若高于PEL值則說明生物毒性效率頻繁發(fā)生。

表4 水源地中表層沉積物中PCBs分布特征

注：—表示缺失數(shù)據(jù)，NF表示NotFound。

表5 水源地中持久性有機(jī)污染物結(jié)構(gòu)式

(續(xù)表5)

化合物英文名CAS結(jié)構(gòu)式硫丹硫酸酯EndosulfanSulfate1031-07-8甲氧氯Methoxychlor72-43-5PCB-522,2',5,5'tetrachlorobiphenyl35693-99-3

表6 USEPA沉積物中OCPs的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 單位:ng/g

利用該指數(shù)對(duì)水源地沉積物中的污染物進(jìn)行評(píng)估顯示：p,p’-DDT質(zhì)量比大于ERL值與TEL值的比例均為70%，p,p’-DDT質(zhì)量比均未高于ERM值，質(zhì)量比大于PEL值的比例為80%。DDTs質(zhì)量比高于ERL和TEL值的采樣點(diǎn)約占80%、80%，表現(xiàn)為偶爾產(chǎn)生負(fù)面生態(tài)效應(yīng)影響。其中，三江營水源地、高郵湖水源地和貢湖水源地的p,p’-DDT質(zhì)量比高于ERM和PEL值，必然頻發(fā)不利生物效應(yīng)影響，表現(xiàn)出較高的風(fēng)險(xiǎn)效應(yīng)，可能對(duì)水源地的生態(tài)系統(tǒng)健康存在威脅。

由以上分析可以看出，盡管江蘇省各水源地的目標(biāo)污染物質(zhì)量比在不同月份有一定的變化，但大部分水源地產(chǎn)生負(fù)面生態(tài)效應(yīng)的概率極低。三江營水源地、高郵湖水源地和貢湖水源地產(chǎn)生負(fù)面生態(tài)效應(yīng)的概率較高，應(yīng)當(dāng)對(duì)此區(qū)域的DDT類農(nóng)藥重點(diǎn)關(guān)注。

2.3.2 PCBs生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

水源地表層水樣中的PCBs質(zhì)量比均低于檢出限，故本研究不討論表層水中的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。本研究依據(jù)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)值對(duì)水源地沉積物中的PCBs進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。首先根據(jù)北美海岸和河口沉積物的大量數(shù)據(jù)，并對(duì)一種蝦類進(jìn)行生物毒性試驗(yàn)，總結(jié)了沉積物中PCBs的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，見表7。

表7 USEPA沉積物環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 單位:ng/g

將各水源地中檢測(cè)出的PCB-52濃度和表7對(duì)比，可以看出駱馬湖水源地和貢湖水源地中PCB-52質(zhì)量比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于ERM值，表明這兩處水源地存在一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，而其他水源地中的PCB-52質(zhì)量比遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于ERM值，表明各水源地沉積物中PCB52的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較低。

但是PCBs在沉積物中的毒性界限會(huì)受到實(shí)驗(yàn)室條件以及生物受體的不同而呈現(xiàn)較大變化，難以界定。因此Long等[14]將多氯聯(lián)苯的毒性分為臨界效應(yīng)質(zhì)量比(TEC，35 ng/g)、中等效應(yīng)質(zhì)量比(MEC，340 ng/g)以及極端效應(yīng)質(zhì)量比(EEC，1 600 ng/g)。如果目標(biāo)污染物質(zhì)量比沒有超過TEC，則可界定為基本無毒性；如果超過EEC，可認(rèn)為毒性風(fēng)險(xiǎn)較高；介于MEC和EEC之間，則可認(rèn)為毒性風(fēng)險(xiǎn)大于50%[15]。本研究中駱馬湖水源地和貢湖水源地中的PCBs質(zhì)量比高于TEC值，表現(xiàn)為輕微毒性，而其他水源地中的PCB-52質(zhì)量比略低于TEC值，但是考慮到該種同系物一般占實(shí)際總量的20%～50%左右，將其放大5倍后，其質(zhì)量比會(huì)超過TEC值，而低于MEC值，表現(xiàn)為輕微毒性，并且PCBs可以通過食物鏈在生物體內(nèi)富集數(shù)倍至數(shù)百倍，因此預(yù)防PCBs類污染任務(wù)仍舊艱巨。

3 結(jié) 語

在2018年12月至2019年6月研究期間江蘇省6處水源地水質(zhì)均維持在Ⅱ類，水質(zhì)質(zhì)量好且穩(wěn)定。各采樣點(diǎn)的水體中均未檢測(cè)出PCBs、OCPs和PBDEs3種POPs，而在沉積物中OCPs和PCBs有不同程度檢出，污染物質(zhì)量比表現(xiàn)出地域性差異和季節(jié)性差異，江蘇省南部地區(qū)和中部地區(qū)比江蘇省北部地區(qū)受POPs污染的程度更大，夏季比冬季檢測(cè)出的污染物種類更多，總量更大。

有機(jī)氯農(nóng)藥在部分水源地存在著潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，如高郵湖水源地和三江營水源地出現(xiàn)了目標(biāo)污染物生物毒性效應(yīng)概率高于50%，達(dá)到中等風(fēng)險(xiǎn)水平的情況，應(yīng)當(dāng)采取相關(guān)措施降低風(fēng)險(xiǎn)。多氯聯(lián)苯類污染物生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較低，但是因?yàn)樵撐廴疚镆淄ㄟ^食物鏈、食物網(wǎng)在生物體內(nèi)富集，因此仍該重視該類污染物的防控。此外，人類活動(dòng)對(duì)水源地安全影響極大。附近人類活動(dòng)頻繁，生產(chǎn)強(qiáng)度大的水源地更易受到POPs的污染。為保護(hù)水源地，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制水源地附近人類活動(dòng)，設(shè)置隔離帶，避免人類生活、生產(chǎn)導(dǎo)致水源地發(fā)生微污染。

通過對(duì)江蘇省代表性水源地不同季節(jié)的持久性有機(jī)污染物的定量分析發(fā)現(xiàn)，多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)存在一定的波動(dòng)性。為對(duì)水源地的保護(hù)提供更加科學(xué)有效的指導(dǎo)，建議對(duì)江蘇省水源地做進(jìn)一步的研究、監(jiān)測(cè)與調(diào)查，同時(shí)應(yīng)該擴(kuò)大調(diào)查監(jiān)測(cè)范圍，以便為居民的飲水安全提供重要的參數(shù)指標(biāo)，保障城鎮(zhèn)居民的飲水安全。