九龙江河口及厦门西海域水环境中103种农药污染状况及其初步风险评价

摘要

农药在农业的病、虫、草害防治中必不可少，随着高残留、高毒的有机氯和有机磷农药的禁用，“新型”农药不断被开发并大量投入使用，长期、大量施用的农药中相当一部分通过沉降、地表径流等进入水环境，引起水环境污染、水生生态系统破坏等一系列问题。本论文针对中国常用的103种农药，建立其在表层水和沉积物中灵敏、准确、快速的同时分析方法，应用于福建九龙江口及厦门海域水环境污染状况的连续监测，并根据调查结果，对目标农药的水环境复合污染及其生态风险进行初步评价。主要研究内容和结果如下： (1)表层水及沉积物中103种农药的同时分析方法 分别建立了87种农药的气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测方法和16种农药的超高效液相色谱-质谱(UPLC-MS-MS)检测方法；优化了河水和海水样品中目标农药的液-液萃取方法与固相萃取方法。采用内标法和替代物法进行数据质量控制，方法检出限在0.1～6.6ng/L之间，加标回收率在60％～120％之间，标准偏差(RSD，n=4)在0.01～9.7％之间。采用乙腈为萃取溶剂，以高速均质和超声波辅助萃取、Carb-NH2柱净化，建立了表层沉积物中88种农药残留的同时分析方法，方法检出限达到0.01～2.1μg/kg(干重)，加标回收率和相对标准偏差分别为72.8％～118.9％和0.1％～10.3％。方法具有快速、灵敏、准确的特点，能够较好地满足水环境中痕量农药的分析要求。 (2)九龙江口及厦门西海域水环境中目标农药的污染状况调查 运用建立的表层水和沉积物中多种农药的同时分析方法，于2007年12月(枯水期)和2008年5月(丰水期)对九龙江口及厦门西海域表层水和沉积物中103种农药的污染状况进行了两次监测。结果显示：总计检出59种农药；除传统的有机氯、有机磷农药以外，酰胺、苯胺、氨基甲酸酯类、唑类和菊酯类等农药也被广泛检出；各站位表层水在枯水期检出农药总量范围为35.9～470.0ng/L，丰水期为43.8～1494.5ng/L；表层沉积物在枯水期检出农药总量范围为15.4～104.2μg/kg(干重)，丰水期为23.7～369.2μg/kg(干重)；丰水期的农药检出浓度显著高于枯水期，沉积物中检出的农药浓度远高于表层水中的检出浓度。 (3)九龙江口及厦门西海域水环境中农药污染的初步风险评价 将九龙江河口及厦门西海域表层水和沉积物中的农药污染状况与其他国内外研究结果进行了比较，发现本研究中检出农药远多于其他相关研究；探讨了九龙江下游的农药持续输入情况及其入海口输入通量；根据已有水和沉积物中农药环境质量标准及农药生态毒理效应的相关研究结果，对该流域进行了初步农药环境质量评价及风险评估，发现DDTs、氧化乐果、乐果、拟除虫菊酯类及唑类(三唑酮、多效唑、丙环唑、腈菌唑)等农药对九龙江口及厦门西海域水环境已构成较为严重的威胁，应加强流域内的农药使用管理和环境风险研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2农药发展和使用状况

1.2.1农药的发展及主要种类

1.2.2我国农药的生产和使用现状

1.3农药进入水环境的途径及其环境效应

1.3.1农药进入水环境的途径和归宿

1.3.2水环境中农药的污染效应

1.4水环境中农药残留的研究进展

1.4.1水环境中多种农药的同时分析方法研究

1.4.2水环境中多种农药的复合污染状况研究

1.4.3农药的水生生态风险评价(Pesticide Ecological Exposure Assessment)

1.5课题的提出和研究内容

1.5.1课题的提出

1.5.2研究内容和技术路线

第1章参考文献

第2章表层水和沉积物中103种农药的同时分析方法研究

2.1引言

2.2实验材料、试剂及仪器

2.2.1材料与试剂

2.2.2仪器与装置

2.2.3实验方法

2.3结果与讨论

2.3.1色谱-质谱检测条件的优化

2.3.2表层水样的前处理优化

2.3.3沉积物前处理方法的优化

2.3.4基底加标回收率和方法检测限

2.3.5实验过程的质量控制

2.4本章小结

第2章参考文献

第3章福建九龙江河口及厦门西海域水环境中农药污染状况

3.1引言

3.2样品采集与处理

3.2.1实验材料、试剂与仪器

3.2.2采样点的设置

3.2.3样品采集、保存与处理

3.2.4样品分析的质量控制

3.3结果与讨论

3.3.1表层水样SPE和LLE的萃取结果比较

3.3.2表层水及沉积物中目标农药的检出情况及分布特征

3.3.3与该区域其他农药污染状况调查研究的比较

3.4检出农药的水环境化学行为

3.4.1表层水中农药检出浓度与SPM和DOC的相关性

3.4.2表层水和沉积物中检出农药的关系

3.4.3沉积物中检出农药与有机质含量之间的关系

3.5本章小结

第3章参考文献

第4章九龙江河口及厦门西海域农药污染的初步风险评价

4.1引言

4.2水环境中目标农药的污染水平及输入通量

4.2.1农药的污染水平

4.2.2农药输入通量

4.3农药污染的水环境质量评价

4.3.1农药污染的水环境质量评价

4.3.2沉积物中农药污染的环境质量评价

4.4农药污染的初步生态风险评价

4.5本章小结

第4章参考文献

第5章结 语

5.1本研究的贡献

5.2本研究的不足之处

5.3研究展望

攻读硕士学位期间完成的论文

致谢