陳 豫, 艾 鴻, 趙慧娟, 楊丹楓, 楊東方

(1.上海海洋大學(xué) 信息學(xué)院, 上海 201306; 2.復(fù)旦大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院, 上海 200433; 3.上海海洋大學(xué) 生命學(xué)院, 上海 201306; 4.國(guó)家海洋局 北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心, 山東 青島 266033)

六六六(HCH), 學(xué)名: 六氯環(huán)己烷, 是環(huán)己烷每個(gè)碳原子上的一個(gè)氫原子被氯原子取代形成的飽和化合物, 對(duì)昆蟲(chóng)有觸殺、熏殺和胃毒的作用, 曾經(jīng)是效果最好的殺蟲(chóng)劑之一。在我國(guó), 已于20世紀(jì)80年代初期禁止使用, 然而, 六六六(HCH)對(duì)于環(huán)境造成了大量的污染。廣泛的使用進(jìn)入水體, 最后進(jìn)入到海洋, 如膠州灣[1-11]。因此, 研究水體中HCH的含量變化, 對(duì)了解HCH對(duì)環(huán)境造成持久性的污染有著非常重要的意義。

1983年我國(guó)禁止HCH使用后, 本文根據(jù)1985～1989年膠州灣的調(diào)查資料, 研究HCH在膠州灣海域的的含量變化, 為確定HCH在膠州灣海域的遷移過(guò)程提供理論依據(jù)。

1 調(diào)查水域、材料與方法

1.1 膠州灣自然環(huán)境

膠州灣為一半封閉型海灣, 位于黃海中部、中國(guó)山東省山東半島南部, 被青島、膠州、膠南等市縣區(qū)所環(huán)抱(圖1), 位于35°55′～36°18′N, 120°04′～120°23′E,面積為390 km2, 平均水深為7 m, 最大水深為50 m,灣口最窄處自薛家島北端至團(tuán)島南端僅 2.5 km, 灣內(nèi)南北向最大長(zhǎng)度約 40 km, 東西向最大寬度約28 km, 灣內(nèi)寬闊開(kāi)敞, 自然條件有相對(duì)的獨(dú)立性。注入膠州灣的河流有漕汶河, 島耳河, 洋河, 南膠萊河, 大沽河, 桃源河, 洪江河, 石橋河, 墨水河, 白沙河, 李村河等11條河流。

圖1 膠州灣地理位置Fig.1 Geographical location of Jiaozhou Bay

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與方法

本文采用的調(diào)查數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家海洋局北海監(jiān)測(cè)中心。膠州灣水體HCH的調(diào)查[13-18]是按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行, 并參考了古堂秀等[12]的方法。

在1985年4月、7月和10月; 1986年4月、7月和10月; 1987年5月、7月和11月; 1988年4月、7月和10月; 1989年4月、8月、9月和10月, 進(jìn)行膠州灣水體HCH的調(diào)查[13～18]。其站位如圖表示(圖2～圖6)。

圖2 1985年的膠州灣調(diào)查站位Fig.2 Investigation sites in Jiaozhou Bay in 1985

圖6 1989膠州灣調(diào)查站位Fig.6 Investigation sites in Jiaozhou Bay in 1989

2 結(jié)果

2.1 含量大小

于1985年、1986年、1987年、1988年、1989年對(duì)膠州灣水體中的HCH進(jìn)行調(diào)查, 展示了其含量的變化(表1)。

表1 4～11月膠州灣水體中HCH的質(zhì)量濃度Tab.1 HCH content in Jiaozhou Bay from April to November

1985年4月、7月和10月, 膠州灣整個(gè)水域HCH含量都非常低。其在膠州灣水體中的質(zhì)量濃度為0.002～0.149 μg/L, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家一類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。這表明在4月、7月和10月膠州灣表層水質(zhì),在整個(gè)水域達(dá)到了國(guó)家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(1.00μg/L)。

在膠州灣整個(gè)水域, HCH含量在1986年4月、7月和10月都非常低, 其質(zhì)量濃度為0.051～0.075 μg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家一類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。這表明4月、7月和10月, 在整個(gè)膠州灣表層水域, 水質(zhì)的HCH含量達(dá)到了國(guó)家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(1.00 μg/L), 其實(shí),水質(zhì)的HCH含量較低, 完全優(yōu)于國(guó)家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

在膠州灣整個(gè)水域, HCH含量在1987年5月、7月和 11月都非常低, 其質(zhì)量濃度為 0.0121～0.0901 μg/L。這表明 5月、7月和 11月, 在整個(gè)膠州灣表層水域, 水質(zhì)的HCH含量達(dá)到了國(guó)家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(1.00 μg/L)。由于HCH含量在膠州灣整個(gè)水域都小于 0.1000 μg/L, 說(shuō)明 HCH的含量較低,在膠州灣整個(gè)水域, 水質(zhì)更加清潔。

在膠州灣整個(gè)水域, HCH含量在1988年4月、7月和 10月都非常低, 其質(zhì)量濃度為 0.0188～0.2095 μg/L。表明4月、7月和10月, 在整個(gè)膠州灣表層水域, 水質(zhì)的HCH含量符合國(guó)家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(1.00μg/L) 。由于HCH含量在膠州灣整個(gè)水域都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.1000 μg/L, 說(shuō)明HCH的含量較低, 在膠州灣整個(gè)水域, 水質(zhì)更加清潔。

圖3 1986膠州灣調(diào)查站位Fig.3 Investigation sites in Jiaozhou Bay in 1986

圖4 1987膠州灣調(diào)查站位Fig.4 Investigation sites in Jiaozhou Bay in 1987

在膠州灣整個(gè)水域, HCH含量在1989年4月、8月、9月和 10月都非常低, 其質(zhì)量濃度為 0.0127～0.0698 μg/L。說(shuō)明4月、8月、9月和10月, 在整個(gè)膠州灣表層水域, 水質(zhì)的HCH含量達(dá)到了國(guó)家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(1.00 μg/L)。由于HCH含量在膠州灣整個(gè)水域都小于0.1000 μg/L, 說(shuō)明HCH的含量較低,在膠州灣整個(gè)水域, 水質(zhì)更加清潔。

2.2 年份變化

從1985年到1989年的4月份調(diào)查顯示, 膠州灣水體中HCH的含量在振蕩的變化中減少。5月份的同期調(diào)查顯示, 1987年膠州灣水體中HCH的含量是很低的。從1985年到1988年的7月份調(diào)查顯示, HCH在膠州灣水體中的含量同樣是振蕩減少。在8月和9月的同期調(diào)查中1989年HCH在膠州灣水體中的含量是很低的。1985年到1989年的10月份調(diào)查中HCH在膠州灣水體中的含量也在振蕩減少。因此, 在1985～1989年期間, 膠州灣水體中HCH的含量都很低,

在波動(dòng)中減少, 其質(zhì)量濃度為0.002～0.2095 μg/L。

圖5 1988膠州灣調(diào)查站位Fig.5 Investigation sites in Jiaozhou Bay in 1988

2.3 季節(jié)變化

在 1985～1989年期間, 相比春季、夏季和秋季,HCH在膠州灣水體中的含量非常的低, 季節(jié)變化就沒(méi)有了。如1985年10月, HCH的質(zhì)量濃度為0.002～0.2095 μg/L。這個(gè)變化范圍包含了1985年的一年中HCH含量的變化范圍。1985年, 秋季的 HCH含量比較高; 1986年, 夏季的HCH含量比較高; 1987年,春季的HCH含量比較高; 1988年, 春季的HCH含量比較高; 1989年, 秋季的HCH含量比較高。因此, 由于HCH含量非常的低, 小于0.2095 μg/L, 遠(yuǎn)低于國(guó)家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(1.00 μg/L), 這樣, HCH含量就不存在季節(jié)變化。

3 討論

3.1 水質(zhì)

在1985～1989年期間, 在春季, 水體中 HCH的含量處于一類海水水質(zhì)范圍; 在夏季, 水體中 HCH的含量也一直保持著一類海水水質(zhì); 在秋季, 水體中HCH的含量同樣始終保持著一類海水水質(zhì)。因此,從1985年到1989年, 膠州灣水體中HCH的含量一直保持著一類海水水質(zhì)。在 1983年我國(guó)禁用 HCH的使用, 禁用前, 在膠州灣水體中HCH的含量有一、二、三、四類海水水質(zhì), 禁用后, 在1985～1989年期間, 水體中HCH的含量全部低于一類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn), 保持著一類海水水質(zhì)(表2), 其質(zhì)量濃度低于0.2095 μg/L。于是, HCH的含量較低, 在膠州灣整個(gè)水域, 水質(zhì)非常的清潔。

表2 春季、夏季、秋季的膠州灣表層水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況Tab.2 Surface water quality in Jiaozhou Bay in the spring, summer, and fall

3.2 含量變化

1983年我國(guó)禁用 HCH, 禁用前, 在膠州灣水體中 HCH 的最高含量達(dá)到 12.480 μg/L, 禁用后, 在1984年, 水體中HCH的最高含量降低到0.225 μg/L[6]。全部低于一類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在禁用前, HCH在膠州灣水體中的含量有季節(jié)變化, 在春季較低, 夏季相對(duì)較高, 秋季含量更低。在禁用后, 水體中 HCH的含量幾乎沒(méi)有季節(jié)變化, 這是由于HCH含量很低的緣故[14]。

1985～1989 年期間, 在膠州灣水體中的 HCH的含量都很低; 而且相比春季、夏季和秋季, HCH在膠州灣水體中的含量非常的低, 于是, 季節(jié)變化就沒(méi)有了。從1985～1989年, HCH在膠州灣水體中的含量在振蕩的變化中減少(圖7)。如4月、7月和 10月,HCH在膠州灣水體中的含量也在振蕩的變化中減少,質(zhì)量濃度為 0.002～0.2095 μg/L。因此, 在 1985～1989年期間, 膠州灣水體中HCH的含量低于0.2095 μg/L。由于HCH在膠州灣水體中的含量是很低的, 就出現(xiàn)了膠州灣水體中HCH含量在年份的變化是振蕩的變化, 其變化范圍為: 0.002～0.2095 μg/L。而且在一年中季節(jié)變化就沒(méi)有了。

圖7 膠州灣水體中HCH最高含量的變化Fig.7 Highest variation of HCH content in the waters of Jiaozhou Bay

4 結(jié)論

1985～1989 年期間, 水體中 HCH的含量全部低于一類海水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn), 保持著一類海水水質(zhì)。而且,其質(zhì)量濃度低于0.2095 μg/L。于是, HCH的含量較低, 在膠州灣整個(gè)水域, 水質(zhì)非常的清潔。

1985～1989 年期間, 膠州灣水體中 HCH的含量低于0.2095 μg/L。由于HCH在膠州灣水體中的含量是很低的, 就出現(xiàn)了膠州灣水體中HCH含量在年份的變化是振蕩的變化, 其變化范圍為: 0.002～0.2095 μg/L。而且在一年中季節(jié)變化就沒(méi)有了。

1983年我國(guó)禁止 HCH的使用后, 在 1985年～1989年期間, 水體中HCH含量迅速地減少, 沒(méi)有了季節(jié)變化。但是, 水體中HCH的低含量卻是長(zhǎng)期存在的, 很難從環(huán)境中消失。

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