蒙古国部分草地及公园土壤中OCPs、PCBs与重金属的分布特征

摘要

有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)是环境中倍受关注的持久性有机污染物的典型代表，尽管已经被禁用多年，但由于其化学稳定性强、难降解、长期滞留且能沿食物链累积和放大。在动植物、水体、土壤和底泥等生物体和环境介质中均广泛检出有机氯污染物，对人类和其它生物构成了潜在的健康与生态风险。
　　重金属是另一类持久性有毒污染物，能通过食物链循环以及土壤和大气等途径进入生物体造成生物体积累，对生物体和人体健康危害极大。土壤是人类赖以生存的物质基础，是农业生态系统中物质与能量交换的载体。土壤和降尘中的重金属来源较多，除自然本底因素外，汽车尾气、交通运输、工业发展、大气污染等人为活动均会影响其在环境中的迁移转化。
　　近年来，随着蒙古国乌兰巴托的城市化建设、建筑业以及工业化的迅速发展、人口的快速增加，环境排放的污染物也越来越重，给土壤环境造成了巨大压力。因此，对土壤、降尘及相应植物中有机氯农药，多氯联苯和重金属残留进行分析有助于更进一步探究持久性有毒害物质杂土壤中的动态，并进一步说明其对土壤环境污染的影响。
　　本文利用快速溶剂萃取仪和气相色谱仪配带ECD检测器对蒙古国乌兰巴托市不同公园内的土壤、降尘和松针中残留或富集的有机氯农药（六六六和滴滴涕等）、多氯联苯，通过对蒙古国乌兰巴托市不同公园内环境介质（土壤、降尘和松针）和蒙古国不同地区草地土壤中典型有机氯农药、多氯联苯和重金属含量水平进行了检测，研究了城市和草地环境介质中典型有机污染物和重金属的污染状况及来源，生态风险进行评价。研究得到如下成果:
　　(1)乌兰巴托市不同公园土壤中∑HCHs和∑DDTs残留含量分别为11.36-53.14 ng·g-1和11.96-24.70 ng·g-1。公园土壤中α-HCH/γ-HCH比值范围0.2-3.6，可能来源与历史残留的工业HCHs和林丹。公园土壤中o，p'-DDT/p，p'-DDT比值在3-6和DDE/DDT值0.3-2.0，DDTs主要来源于工业DDTs和三氯杀螨醇。公园降尘中ΣHCH和ΣDDTs的残留含量分别为31.99-92.68 ng·g-1和13.45-32.80 ng·g-1。α-HCH/γ-HCH比值在0.5-0.8和o，p'-DDT/p，p'-DDT比值为2.33-3.5。蒙古国不同草地土壤中ΣHCH的残留含量ΣDDTs分别为19.50-105.55 ng·g-1和3.61-40.66 ng·g-1。HCHs主要来源于历史使用的工业HCHs和林丹，DDTs主要来源于三氯杀螨醇和工业DDTs。本研究中OCPs残留含量大部分低于蒙古国土壤环境质量标准和中国土壤环境质量标准的二级标准(GB15618-2008)，土壤环境质量未造成危害。
　　(2)公园土壤、降尘及不同地区草地土壤中∑PCBs残留含量分别为8.24-40.80 ng·g-1、37.72-154.27 ng·g-1和10.88-33.73 ng·g-1。公园土壤、降尘和草地土壤中PCBs同系物中以PCB28、PCB52和PCB101等低氯代PCBs为主，主要来源是废旧变压器、工业三废、焚烧炉排放和大气中传播污染。
　　(3)公园松针中ΣHCHs和ΣDDTs残留量为2.7-90.76 ng·g-1和1.17-39.75 ng·g-1。α-HCH/γ-HCH比值为0.19-3，主要来源于工业HCHs和商用产品中的HCHs。p，p'-DDT/p，p'-DDE的比值0.1-8，DDTs主要来源是三氯杀螨醇和工业DDTs。松针中OCPs主要来自于大气的沉降。
　　(4)通过对蒙古国乌兰巴托公园土壤、降尘和不同草地土壤重金属含量分析发现，乌兰巴托市公园和降尘中Cu、Pb、Zn和Cd含量分别15.22-23.57，40.24-47.50，64.42-92.84，0.11-0.2mg· kg-1和13.87-41.87，55.67-70.64，107.03-234.90，0.13-0.16 mg·kg-1。在蒙古国不同地区草地土壤中Cu、Pb、Zn和Cd含量分别为2.78-23.88，29.15-43.09，30.71-85.85 mg·kg-1和0.05-0.17 mg·kg-1。本研究重金属含量未超过蒙古国土壤环境质量标准最大允许值和中国土壤无机污染物的环境质量标准第(GB15618-2008)二级标准，公园土壤和草地土壤中重金属污染指数值不高，说明大部分土壤中重金属污染没有造成。公园降尘中Pb与Zn的地累积指数与潜在生态风险平均法结果一致，Pb和Zn属于轻微生态风险;Pb和Zn污染主要来源于交通。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 持久性有机污染物概述

1．1．1 持久性有机污染物的定义及分类

1．1．2 持久性有机污染物的特征

1．2 有机氯农药污染

1．2．1 有机氯农药的物理化学性质

1．2．2 有机氯农药的特性

1．2．3 有机氯农药污染及在环境中的迁移转化

1．3 多氯联苯污染

1．3．1 多氯联苯的物理化学性质

1．3．2 多氯联苯在环境中污染途径

1．3．3 土壤中多氯联苯污染现状

1．4 土壤中重金属污染

1．4．1 土壤中重金属污染的特点及危害

1．4．2 土壤中重金属污染物的来源及迁移转化

1．5 土壤中持久性有机污染及重金属的研究进展

1．6 选题依据及意义

1．7 研究内容

第二章 研究区域概况及样品采集与分析

2．1 研究区概况

2．1．1 蒙古国草地概况

2．1．2 乌兰巴托市概况

2．2 样品采集与预处理

2．2．1 样品采集

2．2．2 样品预处理

2．3 主要实验仪器与试剂

2．3．1 主要仪器

2．3．2 主要试剂

2．4 土壤中OCPs和PCBs总量的提取与测试

2．4．1 土壤样品提取

2．4．2 净化

2．4．3 色谱条件

2．5 松针中OCPs与PCBs总量的提取和测试

2．5．1 提取

2．5．2 色谱条件

2．6 土壤中重金属含量的提取和测试

2．6．1 主要仪器和试剂

2．6．2 土壤中重金属总量的测定

第三章 乌兰巴托市不同公园、降尘-蒙古国不同地区草地土壤中OCPs的残留水平及组成

3．1 乌兰巴托市不同公园土壤中HCHs与DDTs残留浓度及组成

3．1．1 不同公园土壤中HCHs与DDTs残留浓度

3．1．2 不同公园土壤中HCHs与DDTs组成

3．2 乌兰巴托市不同公园降尘中HCHs与DDTs残留浓度及组成

3．2．1 不同公园降尘中HCHs与DDTs残留浓度

3．2．2 不同公园降尘中HCHs与DDTs组成

3．3 蒙古国不同地区草地土壤中HCHs与DDTs残留浓度及组成

3．3．1 蒙古国不同地区草地土壤中HCHs与DDTs残留浓度

3．3．2 蒙古国不同地区草地土壤中HCHs与DDTs组成

3．4 乌兰巴托市不同公园土壤、降尘-蒙古国不同地区草地土壤中HCHs与DDTs残留污染评价

3．4．1 乌兰巴托市不同公园土壤中HCHs与DDTs污染评价

3．4．2 乌兰巴托市不同公园降尘中HCHs与DDTs污染评价

3．4．3 蒙古国不同地区草地土壤中HCHs与DDTs残留评价

3．5 小结

第四章 乌兰巴托市不同公园土壤、降尘-蒙古国不同地区草地土壤中PCBs残留浓度及组成

4．1 乌兰巴托市不同公园土壤中PCBs残留浓度及组成

4．1．1 乌兰巴托市不同公园土壤中PCBs残留浓度

4．1．2 乌兰巴托市不同公园土壤中PCBs组成

4．2 乌兰巴托市不同公园降尘中PCBs残留浓度及组成

4．2．1 乌兰巴托市不同公园降尘中PCBs残留浓度

4．2．2 乌兰巴托市不同公园降尘中PCBs组成

4．3 蒙古国不同地区草地土壤中PCBs残留浓度及组成

4．3．1 蒙古国不同地区草地土壤中PCBs残留浓度

4．3．2 蒙古国不同地区草地土壤中PCBs组成

4．4 小结

第五章 乌兰巴托市不同公园松针中OCPs及PCBs的富集

5．1 乌兰巴托市不同公园松针中HCHs和DDTs的富集及其分布

5．1．1 乌兰巴托市不同公园松针中HCHs浓度与组成

5．1．2 乌兰巴托市不同公园松针中DDTs浓度与组成

5．2 乌兰巴托市不同公园松针中PCBs的富集及其分布

5．2．1 乌兰巴托市不同公园松针中PCBs浓度

5．2．2 乌兰巴托市不同公园松针中PCBs组成

5．3 小结

第六章 乌兰巴托市不同公园土壤、降尘-蒙古国草地土壤中重金属含量及生态风险评价

6．1 乌兰巴托市不同公园土壤中重金属含量

6．2 乌兰巴托市不同公园降尘中重金属含量及其相关性分析

6．2．1 乌兰巴托市不同公园降尘中重金属含量

6．2．2 乌兰巴托市公园降尘中4种重金属间的相关性

6．3 蒙古国不同地区草地土壤中重金属含量及相关性分析

6．3．1 蒙古国不同地区草地土壤中重金属含量

6．3．2 蒙古国不同地区草地土壤中重金属间的相关性

6．4 乌兰巴托市不同公园土壤、降尘及蒙古国不同地区草地土壤中重金属生态风险评价

6．4．1 乌兰巴托市不同公园土壤、降尘及蒙古国不同地区草地土壤中重金属地质累积指数评价

6．4．2 乌兰巴托市不同公园土壤、降尘及蒙古国不同地区草地土壤中重金属潜在生态危害指数评价

6．5 小结

第七章 主要结论

参考文献

致谢