典型POPs在湿地环境中的赋存特征及其迁移转化规律研究

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以孟津黄河湿地国家级自然保护区扣马段为研究对象,采用野外调查和实验室模拟相结合的方法,系统研究了典型POPs(有机氯农药)在湿地环境中水体—沉积物间的赋存特征以及典型POPs(有机氯农药)在土壤——水体系内迁移转化规律,结果表明:(1)研究区表层水体中ΣHCHs和ΣDDTs含量均未超过地表水环境质量标准,但表层沉积物中有机氯农药存在一定的生态风险。表层水体及沉积物中有机氯农药含量及分布特征季节性变化明显,从高到低依次为:丰水期>平水期>枯水期,研究结果总体表明研究区水体及沉积物中有机氯农药的来源具有面源污染特征。(2)有机氯农药各组分在湿地水体——沉积物的迁移过程中,HCHs在水体中含有较高的比例,而沉积物中仅检出DDTs。有机氯农药组分分布特征表明,表层水体中HCH各异构体主要转化为β-HCH、DDT未发生降解;表层沉积物中,平水期和丰水期DDT未发生降解,而枯水期则以DDT好氧降解为主。(3)降雨过程中,表层径流中有机氯农药的输出量高于土壤渗流液。土壤径流中有机氯农药浓度的输出呈现先下降后平缓的趋势。土壤有机质影响着降雨过程中有机氯农药浓度的输出变化趋势。泥炭土径流中有机氯农药的输出量相对较高。通过对土壤表层径流和渗流液中HCHs和DDTs含量的分析,结果表明,HCHs较DDTs更易向水体中迁移。(4)有机氯农药残留总量沿土壤剖面的总体变化趋势为随深度增加而下降,其峰值出现在0~5 cm,反映了污染物的转移规律。HCHs峰值多出现在土壤亚表层(5~15 cm);DDTs在土壤深层含量远远低于表层(5~15 cm),其在土壤中的纵向迁移能力小于HCHs。泥炭土中有机氯农药的残留量最低。泥炭土、黄土和砂土中有机氯农药含量的峰值均出现在第二次和第三次采样时间,但在30 d后有机氯农药的残留量仍较高,表明有机氯农药在土壤中残留时间长,存在着一定的生态风险。30 d后泥炭土和黄土中HCHs各异构体间有转化,而DDT未发生转化。(5)淹水条件下,土壤表层溶液中HCHs浓度随时间呈先上升后下降的趋势。泥炭土中表层溶液中HCHs浓度最低、黄土中表层溶液中HCHs浓度稍高于砂土,表明在淹水情况下,泥炭土中HCHs不易从土壤迁移到水体中;淹水条件下,碱性土壤表层溶液中HCHs浓度最低,表明pH值较高时有利于土壤中HCHs降解,从而使得土壤迁移到水体中的HCHs浓度低。
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