海河干流水域有机氯农药的分布与归趋

论文摘要

本文选择美国环保局（EPA）和我国优先控制的持久性有机污染物有机氯农药为代表化合物,选取六六六（HCH）异构体和滴滴涕（DDT）及其代谢产物这两类典型的有机氯农药为研究对象,以海河干流为现场,通过对水质指标、颗粒物沉降通量、水体（表层水、上覆水）中有机氯农药含量、沉积物（包括间隙水）中有机氯农药含量等数据的监测,对海河有机氯农药的分布与归趋进行了分析,并且通过逸度模型对有机氯农药在水和沉积物间的迁移转化进行了模拟。现场监测结果显示,海河水体富营养化十分严重,水质指标随时间有明显的变化。表层水中HCHs和DDTs的浓度分别在4.0225.29 ng/L和6.8878.82 ng/L之间,平均值分别为12.94 ng/L和28.54 ng/L;上覆水中HCHs和DDTs浓度分别在4.9536.47 ng/L和3.3599.23 ng/L之间,平均值分别为14.17 ng/L和34.53 ng/L;间隙水中HCHs和DDTs的浓度分别在8.9685.75 ng/L和47.63339.17 ng/L之间,平均值分别为33.06 ng/L和158.86 ng/L。表层水、上覆水和间隙水中DDTs的残留明显高于HCHs,间隙水中HCHs和DDTs的含量明显高于表层水和上覆水。海河水体中HCHs和DDTs的主要成分分别为β-HCH和p,p’-DDT,这表明,HCHs污染物主要来自历史的残留,DDT污染物可能仍有新的污染源输入。海河表层沉积物中HCHs和DDTs的浓度分别在2.775.96 ng/g和5.8245.5 ng/g之间,平均值分别为4.25 ng/g和21.55 ng/g。表层沉积物中DDTs的残留明显高于HCHs。表层沉积物中是HCHs和DDTs的主要成分分别为β-HCH和DDE。海河表层沉积物中HCHs、DDTs的含量与表层沉积物中TOC含量有较好的相关性。海河水体和表层沉积物中DDT污染物均以好氧生物降解为主。海河水体中HCHs和DDTs的沉降通量均与颗粒物中TOC沉降通量的变化趋势相一致。有机氯农药的沉降通量与颗粒物中TOC沉降通量有较好的正相关关系,可得出结论,有机氯农药的沉降受水体颗粒物中TOC沉降通量所控制。以γ-HCH为例,建立了沉积物和水两相组成的稳态逸度模型,对γ-HCH在海河干流水体和沉积物间的迁移转化行为进行了模拟计算,并且与实测数据进行比较,计算值与实测值吻合较好。通过模型研究发现,污染物在沉积物中的生物降解以及悬浮颗粒物的沉降,对污染物在沉积物和水间的迁移转化起着至关重要的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 有机氯农药的研究进展
• 1.2.1 有机氯农药的物理化学性质
• 1.2.2 有机氯农药的污染及其危害
• 1.2.3 有机氯农药的前处理技术及分析方法
• 1.2.4 有机氯农药在多介质环境中的迁移和转化
• 1.3 有机污染物在环境中迁移转化行为的模型研究
• 1.3.1 暴露分析模拟系统
• 1.3.2 多介质环境箱式模型
• 1.3.3 多介质环境逸度模型
• 1.4 本课题的主要研究内容及目的与意义
• 第二章 海河干流水质指标监测
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.3 本章小结
• 第三章 海河干流水体中有机氯农药的时空分布特征
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 海河干流水体中有机氯农药的时空分布特征
• 3.2.2 海河干流水体中有机氯农药的组成分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 海河干流沉积物中有机氯农药的时空分布特征
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 海河表层沉积物中有机氯农药的时空分布特征
• 4.2.2 海河三岔口沉积物中有机氯农药的垂直分布特征
• 4.2.3 海河沉积物中有机氯农药的组成分析
• 4.2.4 海河表层沉积物中总有机碳含量与有机氯农药浓度的相关关系
• 4.3 本章小结
• 第五章 海河三岔口有机氯农药沉降通量研究
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 颗粒物捕获器的布设
• 5.1.2 捕获器中颗粒物样品的分析
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 颗粒物沉降通量的变化及其与有机氯农药沉降通量的关系
• 5.2.2 颗粒物中总有机碳沉降通量的变化及其与有机氯农药沉降通量的关系
• 5.3 本章小结
• 第六章 海河干流水域有机氯农药的多介质逸度模型
• 6.1 逸度模型的建立
• 6.2 模型参数及计算
• 6.2.1 逸度容量的计算
• 6.2.2 迁移参数的计算
• 6.3 模型的应用
• 6.3.1 模型计算
• 6.3.2 结果和验证
• 6.3.3 参数的灵敏度分析
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢