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持久性有毒污染物有机氯农药(OCPs)、多环芳烃(PAHs)和重金属,具有长期残留性、生物蓄积性、高毒性以及致癌、致畸、致突变效应和环境“雌性化”效应,对人类健康和水生生态系统危害巨大,已成为一个倍受关注的全球性环境问题。本研究以黄河中下游(河南段)的水体为对象,全面、系统地研究了水、悬浮物和表层沉积物中OCPs、PAHs和重金属的含量、分布及其来源,并对其生态风险进行了评价,提出了黄河水污染的防治对策和建议,为黄河水体的污染控制、持久性有毒污染物数据库的建立以及环境管理提供了科学依据。研究结果表明:
1.水、悬浮物和表层沉积物中,OCPs的总量范围分别为19.02~268.33 ng/L、13.17~281.80μg/kg和0.35~22.92μg/kg。其中,水中OCPs的污染水平较高,沉积物中OCPs残留存在一定的生态风险,且粘土以及沉积物中有机碳(TOC)含量对沉积物中OCPs的含量起着重要的作用。水体中OCPs的组成以滴滴涕(DDTs)和六六六(HCHs)为主,其主要来源途径:一是由于沿河流域工业废水和主要支流的汇入,二是由于残留在土壤中OCPs通过地表径流、大气沉降等途径的汇入。黄河主要支流中,新蟒河污染较严重。
2.水、悬浮物和表层沉积物中,PAHs的总量范围分别为144.29~2361.06 ng/L、506.56~10511.3μg/kg和16.37~1358.01μg/kg。水体中PAHs的组成以低环为主,主要来源于石油及其精炼产品的不完全燃烧和木柴、煤的燃烧。水中PAHs污染水平中等,沉积物中PAHs潜在生态风险较低,且TOC含量显著增加了有毒污染物的残留。黄河主要支流中,伊洛河污染较严重。
3.黄河水中重金属Pb、Cu和Cr污染较重,Cd和Ni污染较轻;表层沉积物中重金属含量水平中等。水中Pb、Cu、Zn、Cr、Ni、Cd、Fe和Mn的含量分别为5.34~272.63μg/L、7.98~4234.44μg/L、317.17~1535.32μg/L、10.9~111.09μg/L、4.8~60.98μg/L、n.d.~4.64μg/L、5.88~821.92μg/L、91.68~4487.92μg/L:沉积物中含量分别为17.49~133.87 mg/kg、9.14~45.66 mg/kg、46.48~192.57 mg/g、30.89~186.38 mg/kg、14.37~59.14 mg/kg、0.07~5.25 mg/kg、327.44~853.78 mg/kg、13071.48~49564.17 mg/kg;表层沉积物中Hg和As平均含量分别为41.49μg/kg和7.83 mg/kg,且表层沉积物中重金属以残渣态和Fe-Mn氧化态、有机态为主,潜在生态危害低,但Cd有20%左右的交换态和碳酸盐态,潜在生态危害较高。主要支流中,新蟒河、伊洛河、汜水重金属污染较严重,金堤河、沁河相对较轻。