第２８卷２００９年
第２期
３月
环境化学
ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＣＨＥＭＩＳＴＲＹ
Ｖ０１．２８．Ｎｏ．２Ｍａｒｃｈ
２００９
新疆孔雀河表层沉积物中有机氯农药的分布及风险评价幸
陈
伟
宋琪
刘
梦
ＥｌｌｉｓＢｕｍｅｔＪｕｌｉａ一
祁士华
（中国地质大学（武汉）环境学院。生物地质与环境地质教育部重点实验室，武汉，４３００ｒ７４）
摘要分析了新疆孔雀河９个表层沉积物样品中２２种有机氯农药（ＯｃＰｓ）含量，其主要ＯｃＰｓ含量的顺序为：六六六＞异狄氏剂醛＞滴滴涕＞艾氏剂＞硫丹Ⅱ＞异狄氏剂＞氯丹．研究表明，近期有ｙ—ＨｃＨ输入到孔雀河，其最可能的来源是博斯腾湖的补给或孔雀河附近的农业回流水．滴滴涕的组成特征分析表明，ＤＤＴｓ主要源于施用的农药在好氧环境土壤中的分解，产生ＤＤＥ等主要产物．风险评价表明，污染物的风险较低，所有被评估的０ｃＰｓ的风险值均小于风险评价高限（ＥＲＭ）．关键词有机氯农药，沉积物，风险评价，孔雀河．
滴滴涕（ＤＤＴｓ）和六六六（ＨｃＨｓ）等有机氯农药由于其具有持久性、累积性和生物毒性等特点，仍在环境中大量残留，对生态环境系统形成了潜在的危害．
本文通过野外系统采样，实验室测试分析，对新疆孔雀河流域表层沉积物中的有机氯农药进行研究．１样品的采集和分析
于２００６年７月至８月沿孔雀河（博斯腾湖至尉犁段）对不同地点的表层沉积物进行实地采样．共
设９个沉积物采样点：１．旧水渠；２和３．新水渠；４．博斯腾湖；５．铁门关；６和７．普惠；８和
９．尉犁．样品采集后尽快运回实验室，在一２０℃条件下密封避光保存．
准确称量１５９经冷冻、干燥的沉积物样品，均匀混合无水硫酸钠，在索氏提取器中用ＤｃＭ抽提２４ｈ，抽提液加入细碎铜片脱硫．将所有样品的有机分离液通过旋转蒸发仪浓缩至５ｍｌ－然后过氧化
铝／硅胶（体积比为ｌ／２）的层析柱，进行净化分离，用纯正己烷冲洗出烷烃，再用ＤｃＷ正己烷（体积
比为２／３）的混合液淋洗．淋洗液再次旋转蒸发，溶剂置换浓缩至０．５ＩＩｌｌ，转移至２ｌｌｌｌ细胞瓶，用柔和的高纯氮气将浓缩液吹至０．２ＩＩｌｌ，加入４“ｌ五氯硝基苯（ＰＣＮＢ），进行分析．
根据美国ＥＰＡ检测有机氯农药的标准方法，标样（２０００斗ｇ・ｌｌｌｌ＿）配成浓度分别为２００，１５０，１００，５０，２０和１０¨ｇ・ｋｇ～，内标法（五氯硝基苯）定量．
ＧＣ－ＥＣＤ气相色谱仪（Ａ酉ｌｅｎｔ公司，ＨＰ一６８９０型配６３Ｎｉ—ＥｃＤ检测器）．色谱柱为ＨＰ－５毛细管柱（３０．０ｍ×０．３２ｍｍ×０．２５¨ｍ）．进样口温度２９０℃，无分流进样．载气为高纯氮气，流速为２．１ｌｎｌ・ＩＩｌｉｎ～．升温程序：初始温度１００℃，保持１Ｉｌｌｉｎ，以４℃・ｌＩｌｉｎ“升温至２００℃・ｌｌｌｉｎ～，２℃・ＩＩｌｉｎ。１升温至２３０℃，再以８℃・ＩＩｌｉｎ。１升温至２８０℃，保持１５ｌＴｌｉｎ．检样器温度３００℃．进样量为２山．
样品分析测试均实行三级质量保证和质量控制，用回收率指标化合物（２，４，５，６－四氯问二甲苯＋十
氯联苯）和空白样品控制样品预处理过程中的质量，回收率为７４％一１０ｌ％．
２沉积物中有机氯农药的浓度特征
在９个表层沉积物样品中，２２种有机氯农药除Ｄ，ｐ：ＤＤＴ外均有检出．主要有机氯农药的浓度范围及检出率见表１．沉积物中主要ＯｃＰｓ含量大小的顺序为：六六六＞异狄氏剂醛＞滴滴涕＞艾氏剂＞硫丹Ⅱ＞异狄氏剂＞氯丹．总有机氯农药（ＯｃＰｓ）的浓度变化范围为１．３６ｎｇ・ｇ。１—２４．６０Ｉｌｇ・ｇ～．在九个采样
点中，６号采样点ＯｃＰｓ的浓度最高，其次是３号采样点和８号采样点，其它采样点ＯＣＰｓ的浓度较低，
均小于３Ｉｌｇ・ｇ～．
２００８年５月２７日收稿．
＋国家自然科学基金（４０４７３０４３），中国地质大学（武汉）国家大学生创新性试验计划资助项目
・・通讯联系人，Ｅ－ⅫＩｉｌ：ｃ∞ｔａｉ８＠删．ｃｏｍ
万方数据
２９０
环境
化学２８卷
均值范围检出率／％
０．１９ＮＤ＿＿ｏ８８．８９
３７
０．１ｌＩ．００
４８
ｏ．０８０．２６Ｏ
９９
ＮＤ０．００
ＮＤ—Ｏ
８８．８９
ＮＤ—４．９８
８８．８９
Ｎｍ＿０．１３
８８．８９
ＮＤ—Ｏ
７７．７８
注：ＮＤ为未检出
３沉积物中ＨＣＨｓ的组成特征
新疆孔雀河沉积物中ＨＣＨｓ组成浓度的大小为卢一ＨＣＨ＞６一ＨＣＨ＞理．ＨＣＨ＞ｙ—ＨＣＨ．∑ＨＣＨ浓度变化范围为Ｏ．１３—６．５８ｎｇ・ｇ～，平均浓度为１．４４ｎｇ・ｇ～．其浓度高峰主要出现在农业区，如普惠农场和尉犁县等，其它地点浓度相对较低．这种浓度变化趋势与区内农业活动比较一致．ＨｃＨｓ四种异构体的浓度变化范围见图１．由图ｌ可见，理一ＨｃＨ，口－ＨｃＨ和６一ＨｃＨ的浓度沿采样点的变化趋势基本相同，而
ｙ—ＨＣＨ的变化趋势与其它三种异构体不同．由此可见，在最近一段时间内ｙ—ＨＣＨ的来源较之其它三种组
分曾有一定变化．口一ＨｃＨ的浓度最高，与其在环境中具有高持久性一致．
在工业源ＨｃＨｓ中主要由ａ—ＨＣＨ（占６５％—７０％），伊ＨｃＨ（占５％—６％），ｙ－ＨｃＨ（占１３％）和
艿－ＨＣＨ（占６％）四种组分组成．ａ—ＨＣＨ和７－ＨＣＨ的浓度比值（ａ—Ｈｃ｝∥ｙ．ＨＣＨ）可以用来指示ＨｃＨｓ的来
源特征。在工业源的ＨＣＨｓ中，ａ－ＨＣＨ／ｙ—ＨＣＨ比值一般在３—７之间，大于或者小于这个范围则说明在近期内ＨｃＨｓ的沉积环境有变化…．一般来说，ｙ—ＨＣＨ在环境中的分解速度比理一ＨＣＨ要快，当工业源ＨｃＨｓ进入环境中之后，如果没有新的工业源ＨｃＨｓ的输人，７．ＨｃＨ可以转化为ａ．ＨｃＨ．因此，当长时
间停止使用工业源ＨｃＨｓ后，ｎ＿ＨｃⅣｙ．ＨｃＨ的比值将大于７；如果有７．ＨＣＨ（林丹）的输入，
ａ－ＨＣＨ／ｙ—ＨＣＨ的比值将小于３．
图ｌＨｃ地四种异构体的含量分布特征（……浓度趋势线）
晦１Ｄｉｓ协ｕ石硼ｏｆｆｏｗＨＣＨｉ舳ｍｅ疆ｉｎｓｅｄｉｎ配ｎｂ
万方数据
２期陈伟等：新疆孔雀河表层沉积物中有机氯农药的分布及风险评价
２９１
由图２可知：除了２号（无法计算）和６号采样点外，孔雀河表层沉积物中ａ—Ｈｃ｝Ｌ／ｙ—ＨＣＨ的比值均小于１．５（平均值为１．３３，砰＝Ｏ．０３７），说明环境发生了变化，这可能是沉积环境发生了变化或者是有新的ｙ－ＨｃＨ（林丹）的使用．其最有可能的来源是博斯腾湖的补给或者孔雀河附近的农业回流水．
■
４沉积物中ＤＤ骶的组成特征
在孑Ｌ雀河表层沉积物中ｐ，ｐ：ＤＤＴ及其生物分解代谢产物ｐ，ｐ：ＤＤＥ和ｐ，ｐ：ＤＤＤ均有检出，而ｏ，ｐ：
．——－（
■
●
一
采样点
Ｄ肌未检出．ｐ，ｐ：Ｄ肌，ｐ，ｐ：ＤＤＥ和ｐ，ｐ：ＤＤＤ的检
出率分别为６６．６７％，１００％和５５．５６％．∑ＤＤＴ浓度
图２沉积物中ａ—ＨｃⅣｙ－ＨｃＨ的比值
ｎ昏２
Ｒａｔｉｏ０ｆ口一ＨＣ｝Ｌ／ｙ—ＨＣＨｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔｓ
的变化范围是Ｏ．１０ｎｇ・ｇ一一１．５４ｎｇ・ｇ一．
工业源ＤＤＴｓ主要由ｐ，ｐ：ＤＤＴ（占８０％—８５％）和ｏ，ｐ：ＤＤＴ（占１５％—２０％）组成．ｐ，ｐ：ＤＤＴ在有氧条
件下可转化为ｐ，ｐ：ＤＤＥ，在无氧条件下可转化为ｐ，ｐ：ＤＤＤ．因此，如果存在着持续的Ｄ肌输人，则
ＤＤＴ的相对含量会维持在—个较高水平，如果没有新的ＤＤＴ输入，则ＤＤＴ的含量就会不断降低，而相应的降解产物的含量会不断升高，ｐ，ｐ：ＤＤＴ及其生物代谢产物ｐ，ｐ：ＤＤＥ和ｐ，ｐ：ＤＤＤ的相对浓度可用来
评估可能的污染来源．由图３可知，孔雀河沉积物中ＤＤＴｓ类农药以Ｐ，ｐ：ＤＤＥ和ｐ，ｐ：ＤＤｒＩｔ为主．由此可
知，ＤＤＴ处于好氧的分解环境．
’
Ｗｉｌｆｒｅｄ等［２３指出，利用ＤＤＤ／ＤＤＥ和（ＤＤＥ＋ＤＤＤ）／∑ＤＤＴ的比值可指示ＤＥｒｒ的降解程度、输入情
况和降解过程中的氧化还原条件．由图４可知，除了２号，３号和７号采样点外，（ＤＤＥ＋ＤＤＤ）／∑ＤＤＴ的比值均大于０．５．当沉积物中（ＤＤＥ＋ＤＤＤ）／∑ＤＤＴ大于０．５时，沉积物中ＤＤＴｓ污染物主要来自农业风化土壤，近期没有新的污染源输入．除了９号采样点外，各采集点ＤＤＤ／ＤＤＥ均小于ｌ，进一步验证了研究区的分解环境是好氧环境．
１００
＝
８０
鋈
堡６０
咖缸４０
２０
冀鋈
３
４
三至
熨
Ｏ
Ｉ
２
鋈鋈
ＤＤＴｓ
５６
匡
｝
８
眦Ｍ饭
ｌ
五
●
●
●
７
菖
９
２３４５６●
７８●
９
瑚Ｍ加
１
２●
●
●
●
３４５６７８９
采样点采样点
图４
图３沉积物中ＤＤＴｓ各同分异构体的含量
囟Ｄｐ’。ＤＤｒｒ■Ｄ，ｐ’一ＤＤＴ
囵ｐ，ｐ’．ＤＤＥ日Ｂｐ’’ＤＤＤ
沉积物中ＤＤＤ／ＤＤＥ和（ＤＤＥ＋ＤＤＤ）／∑ＤＤＴ比值
Ｒａｔｉｏｏｆ
Ｆｌ辱４
ＤＤＤ／ＤＤＥ明ｄ（ＤＤＥ＋ＤＤＤ）／∑ＤＤＴ
ｉｎ 