国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

舟山島水庫有機農(nóng)藥和抗生素殘留特征及潛在風險評估

2014-05-12 07:31:28蔣婷婷景龍飛倪利曉
水資源保護 2014年3期
關(guān)鍵詞:有機氯有機磷沉積物

李 勇,蔣婷婷,景龍飛,倪利曉,朱 亮,周 超,陳 政

(1.河海大學淺水湖泊綜合治理與資源開發(fā)教育部重點實驗室,江蘇南京 210098;2.河海大學環(huán)境學院,江蘇南京 210098)

舟山島水庫有機農(nóng)藥和抗生素殘留特征及潛在風險評估

李 勇1,2,蔣婷婷2,景龍飛2,倪利曉2,朱 亮2,周 超2,陳 政2

(1.河海大學淺水湖泊綜合治理與資源開發(fā)教育部重點實驗室,江蘇南京 210098;2.河海大學環(huán)境學院,江蘇南京 210098)

以舟山島城北、虹橋和岑港3個水庫及其周邊區(qū)域為研究對象,對其表層水樣、沉積物及周邊土壤中有機農(nóng)藥和抗生素進行了監(jiān)測和潛在風險評估。結(jié)果表明,3個水庫表層水樣中有機農(nóng)藥質(zhì)量濃度為43.40~190.40 ng/L,平均值為105.74 ng/L,其中有機磷農(nóng)藥所占比例較大;在土壤及沉積物中有機農(nóng)藥的質(zhì)量比為0.35~7.76 ng/g,平均值為4.32 ng/g,以有機氯農(nóng)藥污染為主??傮w上岑港水庫有機農(nóng)藥污染較為嚴重(水樣質(zhì)量濃度和沉積物質(zhì)量比分別為ρ=190.40 ng/L,w=7.76 ng/g),其次為虹橋水庫(ρ=110.50 ng/L,w=6.30 ng/g),污染較輕的是城北水庫(ρ=59.20 ng/L,w=4.35 ng/g)。抗生素在表層水樣中的質(zhì)量濃度為0.00~64.50 ng/L,平均值為22.30 ng/L,污染相對較輕;在土壤及沉積物中有機農(nóng)藥的質(zhì)量比為13.50~101.70 ng/g,平均值為62.62 ng/g,處于中等污染水平,其中濃度相對較高的呋喃唑酮應(yīng)當引起注意。建議構(gòu)建植物緩沖帶攔截和減少周邊土壤徑流中攜帶的有機農(nóng)藥和抗生素污染。

有機農(nóng)藥;抗生素;殘留量;潛在風險評估;水庫;舟山島

有機農(nóng)藥(organic pesticide)主要包括有機氯、有機磷和氨基甲酸酯等幾大類。其中,有機氯農(nóng)藥(OCPs)是一類重要的難降解有機物,具有生物累積性、生物放大和“三致”(致癌、致畸、致突變)作用,已被我國列入68種優(yōu)先控制環(huán)境污染物名單,更被美國環(huán)保局列為優(yōu)先治理的污染物。有機磷農(nóng)藥(OPPs)是有機磷酸酯類農(nóng)藥的簡稱。近年來,由于有機磷農(nóng)藥污染導致沿岸海域魚、蝦、貝大量死亡,使得近岸的養(yǎng)殖品種數(shù)量大減,嚴重影響到海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展[1],很多國家將樂果、敵敵畏、對硫磷等有機磷農(nóng)藥確定為優(yōu)先治理環(huán)境污染物。抗生素作為抑菌或殺菌藥物被廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖中,不能完全被肌體吸收的抗生素經(jīng)由畜禽排泄物直接進入環(huán)境,隨著耐藥基因和超級病菌的出現(xiàn),抗生素產(chǎn)生的環(huán)境問題引起了廣泛關(guān)注[2]。

近年來,國內(nèi)外對水體中有機農(nóng)藥和抗生素污染現(xiàn)狀研究報道逐漸增多[3-6]。張明等[7]研究了巢湖表層水體中的16種有機氯農(nóng)藥,以六六六和滴滴涕為主。白紅妍等[8]研究了桑溝灣水體中有機磷農(nóng)藥殘留組成與分布,發(fā)現(xiàn)其表層、底層水體中的有機磷農(nóng)藥污染物主要為馬拉硫磷和對硫磷,其分布特征受水動力影響較大。Hu等[9]對北京密云和官廳水庫周圍土壤中的有機氯農(nóng)藥含量進行了研究,發(fā)現(xiàn)其有機氯農(nóng)藥污染相對中國其他研究區(qū)域較低,且污染主要來自于水庫周邊有機氯農(nóng)藥的農(nóng)業(yè)使用。文獻[10]報告了加利福尼亞灣獨特的幾類有機氯的濃度對鰭鯨和人類健康的影響。Chuiko等[11]對雷賓斯克水庫沉積物中有機農(nóng)藥的組成和分布進行了研究,發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥含量由大到小排序為:滴滴涕、六六六、六氯苯。Sarmah等[12]主要研究了美國愛荷華州的地下水中的4種抗生素(泰樂菌素、金霉素、磺胺類藥、桿菌肽),指出這些抗生素對環(huán)境的潛在影響,并發(fā)現(xiàn)微生物的抗藥性增加??傮w上,國內(nèi)外對農(nóng)作土壤及農(nóng)村地區(qū)土壤以及近海岸水體和沉積物中殘留有機農(nóng)藥和抗生素的相關(guān)研究報道較多,而對于水庫等城市供水水源地有機農(nóng)藥和抗生素污染的相關(guān)研究則相對有限。

舟山本島四面環(huán)海,除部分從大陸引水外,淡水資源幾乎完全依靠大氣降水。近年來,舟山市工農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展,河口運輸、漁業(yè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中頻繁使用農(nóng)藥等的人類活動,使得流入水體的有機物大量增加,水體污染日益加重,由此誘發(fā)了諸多環(huán)境問題,對城市水源水質(zhì)構(gòu)成了嚴重威脅。通過對虹橋、岑港、城北3個典型水庫水體、沉積物及周邊土壤中有機農(nóng)藥和抗生素殘留狀況的監(jiān)測,掌握其在水體中的殘留特征,并評估其潛在風險,為當?shù)爻鞘兴吹乇Wo參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

以舟山島虹橋、岑港、城北3個水庫及周邊區(qū)域為研究對象,水庫基本特征值見表1。于2009年7月對3個水庫的庫中心、取水口及其上游的水樣,水庫沉積物和其周邊典型土地利用方式下的土壤樣品進行采集分析。水樣以2.5 L不銹鋼采水器采集后,移入1.5 L具塞玻璃采樣瓶,盡快運回實驗室,于4℃保存,待進一步處理。表面沉積物樣品以抓泥斗在每個水庫的取水口、水庫中心和上游位置分別采集3次,以四分法等量混勻后為1個樣品,冷凍干燥后,磨碎,過100目篩后裝瓶待處理。土壤樣品每個點同樣是以四分法等量混勻后為1個樣品進行處理。具體采樣點包括:城北上游公路附近土壤(采樣點1),城北居民區(qū)土壤(采樣點2),城北水庫取水口沉積物(采樣點3),城北水庫中心沉積物(采樣點4),城北水庫取水口水樣(采樣點5),城北水庫中心水樣(采樣點6);虹橋上游土壤(采樣點7),虹橋上游林地土壤(采樣點8),虹橋上游農(nóng)田土壤(采樣點9),虹橋水庫取水口水樣(采樣點10),虹橋水庫上游水樣(采樣點11);岑港上游土壤(采樣點12),岑港山腳土壤(采樣點13),岑港上游沉積物(采樣點14),岑港水庫取水口水樣(采樣點15),岑港水庫中心水樣(采樣點16),岑港水庫西(上游)水樣(采樣點17)。由于主要部分沉積物樣是粗砂或石塊的原因,未能成功采集分析。采樣點分布具體見圖1。

表1 虹橋、岑港、城北水庫的基本特征

圖1 舟山島3個水庫及其采樣點分布示意圖

1.2 分析方法

1.2.1 殘留有機氯農(nóng)藥的分析方法

水樣中有機氯農(nóng)藥的富集預(yù)處理:取1.5 L水樣,加入內(nèi)標物后,采用C18小柱在12管Supulco固相萃取裝置上以5 mL/min速度富集水樣。C18小柱依次加入1.0 g C18和0.5 g銅粉。依次用10 mL正己烷、10 mL二氯甲烷、10 mL甲醇和15 mL高效液相色譜水潤洗C18小柱。柱富集完成后,用5 mL高效液相色譜水沖洗柱子,等沖洗完空抽30 min后,先以15mL二氯甲烷∶正己烷(體積分數(shù)1∶1)洗脫,再以15mL二氯甲烷∶丙酮(體積分數(shù)1∶1)洗脫,洗脫液收集于50mL梨形瓶中,經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀50℃水浴中濃縮近干,用正己烷定容至1.0mL待測。

土壤及沉積物中有機氯農(nóng)藥的提取及測定:5 g土壤/沉積物樣品與2 g無水 Na2SO4混勻,置于100 mL具塞玻璃離心管內(nèi),加入內(nèi)標物后,以石油醚∶二氯甲烷(體積分數(shù)1∶1)混合溶劑15 mL浸泡1 h后,超聲萃取20 min,靜置,將上清液轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶內(nèi),以15 mL石油醚重復超聲萃取2次,合并上清液,濃縮至1 mL。

提取液的凈化及洗脫:先用6 mL石油醚潤洗固相凈化柱(上層硅膠2 cm、下層氧化鋁1 cm),將洗脫液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(40℃)上濃縮到1 mL,將這1 mL濃縮液移入凈化柱,再用20 mL的石油醚洗脫,將洗脫液收集到梨形瓶中,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮(40℃)至0.5 mL左右,用正己烷定容至1 mL,以GC-ECD外標法進行定量分析。本方法中3種有機氯農(nóng)藥的加標回收率為78.9%~109.1%。

1.2.2 有機磷農(nóng)藥分析方法

水樣中有機磷農(nóng)藥富集預(yù)處理方法:將水樣pH值調(diào)節(jié)至6~7,加入磷酸三苯酯內(nèi)標后,采用C18小柱在12管Supulco固相萃取裝置上以5 mL/min速度富集水樣。C18小柱加入1.0 g C18和0.5 g銅粉后,依次以5 mL乙酸乙酯、5 mL丙酮、5 mL超純水活化浸潤C18固相萃取小柱潤洗;將1 L待測水樣經(jīng)過C18固相萃取小柱進行有機磷固相萃取,萃取結(jié)束后,在N2保護下空抽30 min,然后以10 mL乙酸乙酯淋洗固相萃取小柱,收集淋洗液于50 mL梨形瓶,真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至0.5 mL左右,以待凈化。

土壤中有機磷的提取:稱取待測土壤或沉積物樣品5 g于50 mL玻璃離心管中,加入丙酮∶石油醚(體積分數(shù)3∶2)混合劑10 mL,超聲提取20 min后(分兩次間隔超聲),以3600 r/min離心5 min,移取上層清液于50 mL梨形瓶中,再分別用10 mL的混合溶劑重復提取兩次,合并上層清液并濃縮至1 mL左右以待凈化。

提取液的凈化:固相凈化柱自上而上填裝0.5 g無水硫酸銅,1 g硅藻土,0.5 g無水硫酸鈉。凈化柱先用6 mL石油醚(2 mL×3次)預(yù)潤洗,然后將濃縮至提取液轉(zhuǎn)移至柱中,以2 mL的石油醚∶丙酮(體積分數(shù)4∶1)混合劑分3次洗滌濃縮瓶并轉(zhuǎn)入柱中,再分別用2 mL丙酮、4 mL正己烷-丙酮(體積分數(shù)4∶1)、3 mL甲醇洗柱,收集洗脫液于梨形瓶,經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀50℃水浴中濃縮近干,用丙酮定容至1.0 mL,供FPD-氣相色譜儀檢測。本方法中7種有機磷農(nóng)藥的回收率為70.6%~105.1%。

1.2.3 抗生素分析方法

水樣中抗生素提取方法:取1.5 L水樣,靜置,加入0.2 g(乙胺四乙酸二鈉),并以c=3 mol/L的H2SO4調(diào)節(jié)水樣pH值至3.0。采用HLB小柱在12管Supulco固相萃取裝置上以10mL/min速度富集水樣。HLB固相萃取柱預(yù)先采用3×2 mL甲醇、3×2 mL超純水和3×2mL Na2EDTA緩沖液(c=10 mmol/L,pH=3.0)進行潤洗處理。柱富集完成后,先用10 mL Na2EDTA緩沖液沖洗HLB柱,再以4 mL甲醇淋洗3次,洗脫液收集于50 mL梨形瓶中經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀50℃水浴中濃縮近干,用甲醇定容至1.0 mL,供高效液相色譜法檢測使用。

土壤中抗生素的提取及測定:稱取5 g土壤樣或沉積物樣,加入8mL的甲醇與含EDTA的Mcllvain緩沖液(體積分數(shù)1∶1)作為提取液,恒溫振蕩器震蕩10min,超聲波提取 10 min,靜置,4 500 r/min離心10min,轉(zhuǎn)移上層清液到50 mL梨形瓶,重復提取2次,并合并上清液到梨形瓶,40℃真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至一半備用。

SPE串聯(lián)柱凈化:串聯(lián)柱上層為1 g硅膠柱,下層為1 g C18柱,串聯(lián)柱先分別以6 mL甲醇、6 mL超純水活化柱子,將上述濃縮液轉(zhuǎn)移到串聯(lián)柱中后,以6 mL水淋洗柱子,然后在 N2保護下真空干燥10 min。將串聯(lián)柱中的上柱——硅膠柱移除之后,以3 mL甲醇洗脫,并旋轉(zhuǎn)濃縮至1 mL左右,以甲醇定容至1 mL,以HPLC進行外標法定量測定。5種抗生素在本方法中的加標回收率為67.4%~92.3%。

2 結(jié)果與討論

本文檢測的3種OCPs、7種OPPs和5種抗生素的含量均已進行回收率的校正。

2.1 水庫水體中有機農(nóng)藥和抗生素的殘留特征

2.1.1 有機氯農(nóng)藥的殘留現(xiàn)狀

表2是本次調(diào)查的3個水庫水體中有機氯的含量分布情況。3個水庫水樣中OCPs質(zhì)量濃度總平均值為2.11×10-6ng/L,其中城北、虹橋和岑港水庫平均值分別為1.24×10-7、2.77×10-6和2.99×10-6ng/L,與長江武漢段的水體(1.01 ~46.49 ng/L)[13]、新疆孔雀河地表水 (0.00 ~195.00 ng/L)[14]、錢塘江地表水(7.68 ~615.20 ng/L)[15]相比,其濃度要低很多。根據(jù)GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》中集中式生活飲用水地表水源地特定項目標準限值:六氯苯質(zhì)量濃度為50 ng/L,由表2可知,本次調(diào)查的3個水庫水樣中六氯苯質(zhì)量濃度均小于50 ng/L,比中國近海表層海水中的HCB(0.081~1.121 ng/L)[16]要低。另外由于硫丹暫沒有相應(yīng)標準值,無法評估,但其濃度也都相對較小,甚至未檢出。

2.1.2 有機磷農(nóng)藥的殘留濃度現(xiàn)狀

本次調(diào)查的3個水庫水樣中有機磷農(nóng)藥殘留濃度分布如圖2所示。7種有機磷農(nóng)藥的殘留濃度在岑港水庫監(jiān)測的水樣中最大,其次是虹橋水庫??傮w來看,7種有機磷農(nóng)藥殘留濃度中的甲胺磷、磷銨、殺撲磷、草甘膦和克無蹤含量相對較高。城北水庫水樣表現(xiàn)為敵敵畏殘留濃度相對較大,而岑港水庫水樣中的農(nóng)藥殘留濃度則是甲胺磷,其主要來自于農(nóng)民大量施用的有機磷殺蟲劑[17]。出現(xiàn)這種差異,可能與當?shù)厝藗冊谏钌a(chǎn)過程中所使用的農(nóng)藥不同有關(guān)。根據(jù)GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》對地表水體中敵敵畏農(nóng)藥殘留濃度的限值為50 ng/L,甲胺磷的建議限值為100 ng/L,澳大利亞對氧化樂果的限值為400 ng/L,本文所測樣品中各個單項指標均低于該限值。王凌等[18]研究膠州灣水體中的有機磷質(zhì)量濃度發(fā)現(xiàn),敵敵畏(ρ=27.5 ng/L)、甲胺磷(ρ=69.4ng/L)、氧化樂果(ρ=20.5 ng/L),王凌等[19]在萊州灣水體中發(fā)現(xiàn)敵敵畏(ρ=11.5 ng/L)、甲胺磷(ρ=49.9 ng/L)、氧化樂果(ρ=51.5 ng/L),明顯高于本研究區(qū)域各單項指標。

圖2 水庫表層水樣中有機磷農(nóng)藥殘留濃度

與我國其他水域中有機磷殘留濃度比較,本研究中所測定的水樣中總有機磷農(nóng)藥的殘留量(ρ=59.20~190.40 ng/L,平均 105.74 ng/L),明顯高于青島膠州灣[18]及其主要河口地區(qū)水體中總有機磷農(nóng)藥殘留量(ρ=0.20~79.10 ng/L),與桑溝灣海域水體(ρ=1 ~265 ng/L,均值為 61 ng/L)[8]、九龍江口、西海域和西南海域(ρ=16.26~200.65 ng/L,平均84.59 ng/L)[20]污染水平接近,低于九龍江河口水體中有機磷農(nóng)藥(ρ=134.80~354.60 ng/L,平均227.20 ng/L)[21]??梢钥闯鲅芯繀^(qū)域有機磷殘留濃度處于中間偏低位置,其污染屬于中等水平。

2.1.3 抗生素的殘留現(xiàn)狀

3個水庫水樣中抗生素類物質(zhì)質(zhì)量濃度的分布如圖3所示,5種抗生素類物質(zhì)的總質(zhì)量濃度在岑港水庫(庫西)水樣中最大(ρ=64.48 ng/L),城北水庫中心采樣點最低(ρ=3.42×10-3ng/L),其余采樣點的抗生素殘留濃度無明顯差異,一般在20 ng/L左右。與珠江廣州河段水體中9種典型抗生素(ρ=13 ~69 ng/L)[22]和深圳灣水體中的抗生素(ρ=10~100 ng/L)[23]污染水平接近。

表2 水庫表層水樣中有機氯農(nóng)藥質(zhì)量濃度 ng/L

5種抗生素中,呋喃唑酮、硝呋烯腙質(zhì)量濃度相對較高,黃霉素、磺胺二甲嘧啶質(zhì)量濃度則較低甚至未檢出,出現(xiàn)這種差異,可能與當?shù)厝藗冊谏钌a(chǎn)過程中所使用的抗生素不同有關(guān)[24]。尤其是呋喃唑酮的質(zhì)量濃度在岑港水庫上游水樣中最高,達到53.73 ng/L。呋喃唑酮作為一種人工合成的廣譜抗生素,主要來源于水產(chǎn)養(yǎng)殖中硝基呋喃類藥物的使用[25],經(jīng)過遷移進入了水庫水體,呋喃唑酮及其代謝物有相當大的毒性,有致畸胎作用,且能誘發(fā)癌癥[26],應(yīng)引起注意。

圖3 水庫表層水樣中抗生素殘留質(zhì)量濃度

2.2 土壤及沉積物中有機農(nóng)藥和抗生素的殘留現(xiàn)狀

2.2.1 有機氯農(nóng)藥的殘留現(xiàn)狀

從表3中3種有機氯物質(zhì)來看,六氯苯殘留量分布相對比較均勻,其總平均值為2.1 ng/g,其中最大值(w=3.88 ng/g)出現(xiàn)在虹橋水庫上游林地土壤中,與密云和官廳水庫周圍土壤中的六氯苯質(zhì)量濃度(w=0 ~5.56 ng/g)相近[9],但遠低于加拿大農(nóng)用土壤中六氯苯含量的限值(w=50 ng/g)[27]。城北水庫沉積物中六氯苯含量相對較低,取水口和中心沉積物中分別為 0.63 ng/kg,0.23 ng/kg。Chen 等[14]研究發(fā)現(xiàn)在新疆孔雀河沉積物中有機氯農(nóng)藥六氯苯的殘留量最高值0.37ng/g,平均值為0.19 ng/g,其質(zhì)量比低于本區(qū)域沉積物中的檢測值。本次檢測出的六氯苯主要集中在居民區(qū)、林地、菜地等位置,這可能與居民耕地種植使用殺蟲劑和殺菌劑有關(guān)[28]。

α-硫丹與六氯苯殘留量的分布規(guī)律基本類似,其最大值則出現(xiàn)在岑港上游庫區(qū)土壤,達到5.37 ng/g,較小值在城北水庫沉積物。周邊土壤和水體沉積物中α-硫丹殘留量的平均值分別為2.20和1.20ng/g,土壤中殘留量的最大值出現(xiàn)在岑港上游庫區(qū),沉積物中殘留量的最大值出現(xiàn)在岑港上游沉積物。β-硫丹殘留量總體平均值為0.006 ng/g,與六氯苯和α-硫丹不同的是,其較大值出現(xiàn)在城北水庫沉積物中。江蘇省連云港市某縣農(nóng)田α-硫丹和β-硫丹殘留量的范圍分別為w=0.61~20.02ng/g和0.59~2.75ng/g,均值分別為 3.85 ng/g 和 1.44 ng/g[29],與其相比,本地區(qū)土壤中α-硫丹的殘留量較低,β-硫丹的殘留量則相對較低或持平。

2.2.2 有機磷農(nóng)藥的殘留現(xiàn)狀

本次調(diào)查的3個水庫沉積物質(zhì)量濃度和周邊土壤中有機磷農(nóng)藥殘留量如圖4所示。3個水庫周邊土壤中有機磷農(nóng)藥的殘留量相對接近,最高值出現(xiàn)在虹橋上游農(nóng)田中,為 0.602 ng/g,總平均值是0.272ng/g,遠低于上海崇明水稻田土壤中有機磷含量(w=0.23 ~0.69 ng/g)[30],處于較低污染水平。7種有機磷農(nóng)藥的含量在沉積物和土壤中的分布相對比較均勻,其中氧化樂果、磷銨和甲胺磷占總量比重相對較大,達到60%以上,這可能與當?shù)鼐用駥τ袡C磷農(nóng)藥的使用偏好有關(guān)。

圖4 土壤及沉積物樣品中有機磷殘留量

2.2.3 抗生素的殘留現(xiàn)狀

由圖5可知,庫區(qū)周邊土壤(包括農(nóng)田和林地)中抗生素的平均總含量在77.20 ng/g左右,高于水庫沉積物(w=28.60 ng/g左右),從這一方面也說明了抗生素的陸上來源。3個水庫的上游土壤中所檢測出的抗生素含量較高,可能與當?shù)厝丝诿芗?,產(chǎn)生大量生活污水和上游的畜禽養(yǎng)殖和淡水養(yǎng)殖業(yè)有關(guān)[31]。在本研究中供試幾種抗生素在水庫沉積物及周邊土壤中的殘留量在未檢出至87.50 ng/g,明顯高于邕江南寧市區(qū)段沉積物中的抗生素含量(w=1.08 ~ 30.84 ng/g,均值 5.84 ng/g)[32],應(yīng)引起重視。5種抗生素中,呋喃唑酮的含量最高,也應(yīng)特別關(guān)注其殘留動態(tài)。

表3 土壤及沉積物樣品中有機氯農(nóng)藥殘留量 ng/g

3 結(jié)論

a.有機農(nóng)藥在舟山島城北、虹橋、岑港3個水庫水樣、土壤及沉積物中均有檢出。其中,在表層水中以有機磷農(nóng)藥污染為主,有機氯農(nóng)藥濃度相對較低,總有機農(nóng)藥污染仍處于較低污染水平;而在土壤及沉積物中有機氯農(nóng)藥污染較為明顯,總有機農(nóng)藥污染處于中等水平??傮w來看,岑港水庫有機農(nóng)藥污染較為嚴重,其次為虹橋水庫,污染較輕的是城北水庫。

圖5 土壤及沉積物樣品中抗生素殘留量分布

b.抗生素類物質(zhì)在3個水庫周圍土壤及沉積物中含量相對較高,而在表層水中以岑港水庫質(zhì)量濃度較高,抗生素殘留總量除城北水廠中心采樣點較低外,其余采樣點的抗生素質(zhì)量濃度一般在20 ng/L左右。總體來說,3個水庫中殘留抗生素類物質(zhì)的污染處于中等水平,其中呋喃唑酮所占比例較大,今后應(yīng)注意硝基呋喃類藥物的使用。

c.根據(jù)水庫中有機農(nóng)藥和抗生素類物質(zhì)的殘留現(xiàn)狀,結(jié)合當?shù)貙嶋H情況,應(yīng)從源頭上控制,禁止流域內(nèi)生活污水的就地排放和生活垃圾的長期露天堆放;構(gòu)建植物緩沖帶等有效措施攔截水庫周邊土壤中有機農(nóng)藥和抗生素類污染物質(zhì)的殘留量;加強水庫水體的監(jiān)測與治理,改善和提高水庫水質(zhì),保障供水安全和生態(tài)安全。

[1]ABDEL-HALIM K Y,SALAMA A K,EL-KHATEEB E N,et al.Organophosphorus pollutants(OPP)in aquatic environment at Damietta Governorate,Egypt:implications for monitoring and biomarker responses[J].Chemosphere,2006,63(9):1491-1498.

[2]崔皓,王淑平.土壤中抗生素的生態(tài)毒性及其分子生物標志物技術(shù)的研究進展[J].生態(tài)毒理學報,2012(2):113-122.(CUIHao,WANG Shuping.Review on ecotoxicity of antibiotics and its molecular biomarkers in soils[J].Asian Journal of Ecotoxicology,2012(2):113-122.(in Chinese))

[3]俞慎,王敏,洪有為.環(huán)境介質(zhì)中的抗生素及其微生物生態(tài)效應(yīng)[J].生態(tài)學報,2011,31(15):4437-4446.(YU Shen,WANG Min,HONG Youwei.Antibiotics in environmental matrices and their effects on microbial ecosystems[J].Acta Ecologica Sinica,2011,31(15):4437-4446.(in Chinese))

[4]賈江雁,李明利.抗生素在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化及生物效應(yīng)研究進展[J].四川環(huán)境,2011,30(1):121-125.(JIA Jiangyan,LI Mingli.A review on antibiotics migrationtransportation and biological effect in environment[J].Sichuan Environment,2011,30(1):121-125.(in Chinese))

[5]鄧超冰,梁柳玲,廖平德,等.南寧城市內(nèi)河水體和表層沉積物中有機氯農(nóng)藥分布特征[J].環(huán)境科學研究,2010(12):1506-1510.(DENG Chaobing,LIANG Liuling,LIAO Pingde,et al.Distribution characteristics of organochlorine pesticides in water and surface sediments from the riversofNanning City[J].Research of Environmental Sciences,2010(12):1506-1510.(in Chinese))

[6]徐瑞祥,陳亞華.應(yīng)用物種敏感性分布評估有機磷農(nóng)藥對淡水生物的急性生態(tài)風險[J].湖泊科學,2012,24(6):811-821.(XU Ruixiang,CHEN Yahua.Assessing acute ecological risks of organophosphorus pesticides to freshwater organisms by species sensitivity distributions[J].LakeSciences,2012,24(6):811-821.(in Chinese))

[7]張明,花日茂,李學德,等.巢湖表層水體中有機氯農(nóng)藥的分布及其組成[J].應(yīng)用生態(tài)學報,2010,21(1):209-214.(ZHANG Ming,HUA Rimao,LI Xuede,et al.Distribution and composition of organochlorine pesticides in surface water body of Chaohu[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2010,21(1):209-214.(in Chinese))

[8]白紅妍,韓彬,鄭立,等.桑溝灣水體中有機磷農(nóng)藥殘留組成與分布[J].巖礦測試,2012(4):632-637.(BAI Hongyan,HAN Bin,ZHENG Li,et al.Composition and distribution characteristics of organophosphorus pesticides in the sea water of Sanggou Bay[J].Rock and Mineral Analysis,2012(4):632-637.(in Chinese))

[9]HU Wenyou,LU Yonglong,WANG Guang,etal.Organochlorine pesticides in soils around watersheds of Beijing reservoirs:a case study in Guanting and Miyun Reservoirs[J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology,2009,82(6):694-700.

[10] O-TORRES C A N,ZENTENO-SAVIN T,GARDNER S C,et al.Organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls in fin whales(Balaenoptera physalus)from the Gulf of California[J].Environmental Toxicology,2010,25(4):381-390.

[11]CHUIKO G M,ZAKONNOV V V,MOROZOV A A,et al.Spatial distribution and qualitative composition of polychlorinated biphenyls and organochlorine pesticides in bottom sediments and bream(Abramis brama L.)from the Rybinsk Reservoir[J].Inland Water Biology,2010,2(3):193-202.

[12]SARMAH A K,MEYER M T,BOXALL A B A.A global perspective on the use,sales,exposure pathways,occurrence,fate and effectsofveterinary antibiotics(VAs)in the environment[J].Chemosphere,2006,65:725-759.

[13] TANG Z,YANG Z,SHEN Z,et al.Residues of organochlorine pesticides in water and suspended particulate matter from the Yangtze River catchment of Wuhan,China[J].Environ Monit Asses,2008,137(1/3):427-439.

[14]CHEN W,JING M,BU J,et al.Organochlorine pesticides in the surface water and sediments from the Peacock River Drainage Basin in Xinjiang,China:a study of an arid zone in CentralAsia[J].EnvironmentalMonitoringand Assessment,2011,177(1-4):1-21.

[15] ZHOU R,ZHU L,CHEN Y.Levels and source of organochlorine pesticides in surface waters of Qiantang River,China[J].Environ Monit Assess,2008,136(1/3):277-287.

[16]押淼磊,王新紅,李永玉,等.中國近海表層海水中六氯苯的環(huán)境行為[C]//持久性有機污染物論壇2012暨第七屆持久性有機污染物全國學術(shù)研討會論文集.天津:清華大學持久性有機污染物研究中心,南開大學環(huán)境科學與工程學院,2012:189-191.

[17]張祖麟.河口流域有機農(nóng)藥污染物的環(huán)境行為及其風險影響評價[D].廈門:廈門大學,2001.

[18]王凌,黎先春,殷月芬,等.膠州灣水體中有機磷農(nóng)藥的污染現(xiàn)狀與風險影響評價[C]//有毒化學污染物監(jiān)測與風險管理技術(shù)交流研討會論文集.北京:中國環(huán)境科學學會,2008.

[19]王凌,黎先春,殷月芬,等.萊州灣水體中有機磷農(nóng)藥的殘留監(jiān)測與風險影響評價[J].安全與環(huán)境學報,2007,7(3):83-85.(WANG Ling,LEE Frank S C,YIN Yuefen,et al.Organophosphate pesticide residue monitoring and risk assessment in the sea-water from Laizhou Bay[J].Journal of Safety and Environment,2007,7(3):83-85.(in Chinese))

[20]李永玉,洪華生,王新紅,等.廈門海域有機磷農(nóng)藥污染現(xiàn)狀與來源分析[J].環(huán)境科學學報,2005,25(8):1071-1077.(LIYongyu,HONG Huasheng,WANG Xinhong,et al. Estimation of the sources of organophosphorus pesticides in Xiamen sea area[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2005,25(8):1071-1077.(in Chinese))

[21]張祖麟,余剛,洪華生,等.河口水體中有機磷農(nóng)藥的環(huán)境行為及其風險影響評價[J].環(huán)境科學,2002,23(2):73-78.(ZHANG Zulin,YU Gang,HONG Huasheng,et al.Environmental behavior and risk assessment of organic phosphorus pesticides at water from Jiulong River Estuary[J].Chinese Journal of Enviromental Science,2002,23(2):73-78.(in Chinese))

[22]徐維海,張干,鄒世春,等.香港維多利亞港和珠江廣州河段水體中抗生素的含量特征及其季節(jié)變化[J].環(huán)境科學,2006,27(12):2458-2462.(XU Weihai1,ZHANG Gan,ZOU Shichun,et al.Occurrence and seasonal changes of antibiotics in the Victoria Harbour and the Pearl River,South China[J].Enviromental Science,2006,27(12):2458-2462.(in Chinese))

[23]葉計朋,鄒世春,張干,等.典型抗生素類藥物在珠江三角洲水體中的污染特征[J].生態(tài)環(huán)境,2007,16(2):384-388.(YE Jipeng,ZOU Shichun,ZHANG Gan,et al.Characteristics ofselected antibioticsin the aquatic environment of the Pearl River Delta,South China[J].Ecology and Environment,2007,16(2):384-388.(in Chinese))

[24]姜蕾,陳書怡,楊蓉,等.長江三角洲地區(qū)典型廢水中抗生素的初步分析[J].環(huán)境化學,2008,27(3):371-374.(JIANG Lei,CHEN Shuyi,YANG Rong,et al.Occurrence of antibiotics in the aquatic environment of the Changjiang Delta,China[J].Environmental Chemistry,2008,27(3):371-374.(in Chinese))

[25]祝偉霞,劉亞風,梁煒.動物性食品中硝基呋喃類藥物殘留檢測研究進展[J].動物醫(yī)學進展,2010(2):99-102.(ZHU Weixia,LIU Yafeng,LIANG Wei.Progress on nitrofuran drug residues in animal-borne food[J].Progress in Veterinary Medicine,2010(2):99-102.(in Chinese))

[26]戴欣,李改娟.水產(chǎn)品中硝基呋喃類藥物殘留的危害影響以及控制措施[J].吉林水利,2011,352(9):61-62.(DAI Xin,LIGaijuan.Harmfuleffectsandcontrol measures of nitrofuran drug residues in aquatic[J].Jilin Water Resources,2011,352(9):61-62.(in Chinese))

[27]ZHENGJUN H X S.The producticn and application of pestidicesand factoranalysis oftheirpollution in environment in China[J].Advances in Environmental Science,1996,2:3.

[28]吳榮富,解清杰,黃衛(wèi)紅,等.六氯苯的環(huán)境危害及其污染控[J].化學生物與工程,2006,23(8):7-10.(WU Rongfang,XIE Qingjie, HUANG Weihong, etal.Environmental hazardous of hexachlorobenzene and its pollution control[J].Chemistry & Bioengineering,2006,23(8):7-10.(in Chinese))

[29]徐明華,胡冠九,李娟,等.連云港某縣農(nóng)田土壤中硫丹殘留調(diào)查及特征研究[J].三峽環(huán)境與生態(tài),2012,34(5):15-18.(XU Minghua,HU Guanjiu,LI Juan,et al.Investigation into endosulfan residuesand associated characteristics in some typicalagriculturalsoils of Lianyungang[J].Environment and Ecology in the Three Gorges,2012,34(5):15-18.(in Chinese))

[30]周婕成,陳振樓,畢春娟,等.上海崇明農(nóng)田土壤中有機磷農(nóng)藥的殘留特征[J].土壤通報,2010(6):1456-1459.(ZHOU Jiecheng,CHEN Zhenlou,BI Chunjuan,et al.Residues of organophosphorus pesticides in agricultural fields of Chongming Island in Shanghai[J].Chinese Journal of Soil Science,2010(6):1456-1459.(in Chinese))

[31]BLACKWELL P A,KAY P,ASHAUER R,et al.Effects of agricultural conditionson the leaching behaviourof veterinary antibiotics in soils[J].Chemosphere,2009,75(1):13-19.

[32]伍婷婷,張瑞杰,王英輝,等.邕江南寧市區(qū)段表層沉積物典型抗生素污染特征[J].中國環(huán)境科學,2013(2):336-344.(WU Tingting,ZHANG Ruijie,WANG Yinghui,et al.Investigation of the typical antibioticsin the sediments of the Yongjiang River,Nanning City,South China[J].China Environmental Science,2013(2):336-344.(in Chinese))

Characteristics of residual organic pesticides and antibiotics in reservoirs of Zhoushan Islands and potential risk evaluation

LI Yong1,2,JIANG Tingting2,JING Longfei2,NI Lixiao2,ZHU Liang2,ZHOU Chao2,CHEN Zheng2
(1.Key Laboratory of Integrated Regulation and Resources Development of Shallow Lakes,Ministry of Education,Hohai University,Nanjing 210098,China;2.College of Environment,Hohai University,Nanjing 210098,China)

Surface water,sediment,and surrounding soil samples from three reservoirs,the Chengbei Reservoir(CBR),the Hongqiao Reservoir(HQR),and the Cengang Reservoir(CGR)in the Zhoushan Islands,were collected and analyzed for monitoring and potential risk assessment of the organic pesticides and antibiotics in these samples.The results show that the concentrations of organic pesticides in surface water from the three reservoirs ranged from 43.40 to 190.40 ng/L,with an average value of 105.74 ng/L,and the organic phosphorus pesticides accounted for a larger proportion of organic pesticides,compared with the organic chlorine pesticides(OCPs).The concentrations of organic pesticides in the sediments and surrounding soils ranged from 0.35 to 7.76 ng/g,with an average value of 4.32 ng/g,and the OCPs were the dominant pollutant.Overall,of the three reservoirs,the CGR was the most polluted one,with organic pesticide concentrations in the surface water of ρ=190.40 ng/L and in sediments ofw=7.76 ng/g,followed by the HQR,with ρ=110.50 ng/L andw=6.30 ng/g,and the CBR had a relatively low pollution level with ρ=59.20 ng/L andw=4.35 ng/g.The concentrations of antibiotics in the surface water from the three reservoirs ranged from 0.00 to 64.50 ng/L,with an average value of 22.30 ng/L,being at a slightly-polluted status,and those in the sediments and surrounding soils ranged from 13.50 to 101.70 ng/g,with an average value of 62.62 ng/g,being at the middle level of pollution.Of the studied antibiotics,the potential risk of furazolidone should receive more attention due to its relatively high concentration.It is suggested that green buffer zones be constructed around the reservoirs for interception and reduction of the organic pesticides and antibiotics in the runoff of surrounding soils.

organic pesticide;antibiotic;residue;potential risk evaluation;reservoir;Zhoushan Islands

X820.3

A

1004-6933(2014)03-0031-07

10.3969/j.issn.1004-6933.2014.03.007

李勇(1974—),男,副教授,主要從事水體與土壤中溶質(zhì)運移和環(huán)境規(guī)劃評價研究。E-mail:liyonghh@hhu.edu.cn

(收稿日期:2013-11-04 編輯:高渭文)

猜你喜歡
有機氯有機磷沉積物
晚更新世以來南黃海陸架沉積物源分析
海洋通報(2022年2期)2022-06-30 06:07:04
渤海油田某FPSO污水艙沉積物的分散處理
海洋石油(2021年3期)2021-11-05 07:43:12
水體表層沉積物對磷的吸收及釋放研究進展
氣相色譜法測定橄欖油中22種有機氯農(nóng)藥
有機氯農(nóng)藥對土壤環(huán)境的影響
有機磷化工廢水治理方法探討
有機磷改性納米SiO2及其在PP中的應(yīng)用
中國塑料(2016年2期)2016-06-15 20:29:59
水產(chǎn)品中重金屬與有機氯農(nóng)藥殘留分析
有機磷中毒致周圍神經(jīng)損害的電生理研究
討論用ICP-AES測定土壤和沉積物時鈦對鈷的干擾
万源市| 永修县| 新竹市| 西和县| 伊宁市| 棋牌| 石首市| 文水县| 嘉鱼县| 铜川市| 甘南县| 仙桃市| 望谟县| 阜平县| 孝义市| 当涂县| 淄博市| 宁都县| 武义县| 宝应县| 依兰县| 通化市| 门源| 西宁市| 项城市| 新巴尔虎右旗| 明溪县| 石嘴山市| 泾阳县| 嘉兴市| 普兰县| 大田县| 定结县| 福清市| 囊谦县| 大冶市| 盐津县| 凉山| 凤山市| 河间市| 尚义县|