岳阳市地下水有机氯农药浓度水平与污染特征分析

张光贵，王小毛，李照全

(1.湖南省洞庭湖生态环境监测中心，湖南岳阳 414000;2.岳阳市环境监测中心，湖南岳阳 414000)

有机氯农药(OCPs)作为持久性有机污染物(POPs)，是世界公认的环境优先控制污染物［1］，具有毒性高、化学性质稳定、难生物降解等特点，一直以来，OCPs在环境中的赋存状态和污染水平都是学者们的研究热点［2］，其中又以其在土壤、地表水和表层沉积物中的研究居多［3-10］，但对OCPs在地下水环境中污染的研究相对较少。

岳阳市属于环洞庭湖典型农业区，境内农业生产发达，素有“鱼米之乡”之称，同时区内血吸虫病流行，由于过去农业生产以及血防灭螺时期曾使用大量六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)、氯丹、五氯酚(PCP)、五氯酚钠(NaPCP)等 OCPs，历史上曾是OCPs的主要使用地区之一。20世纪80年代末期以来，OCPs对环洞庭湖区土壤、河湖沉积物、地表水、水生生物等的污染研究相继有一些报道［11-15］，但OCPs对环洞庭湖区地下水污染的研究尚未见报道。除地表水外，地下水是岳阳市城乡居民生活饮用水的重要来源，因此开展岳阳市地下水环境中OCPs污染相关研究具有十分重要意义。

笔者根据岳阳市地下水污染现状调查数据，探讨岳阳市地下水有机氯农药浓度水平及其污染特征，旨在为正确评价有机氯农药的生态风险性、保护地下水环境质量、合理开发利用地下水资源提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

岳阳市位于湖南省的东北部，两面环山，自东南向西北倾斜，东南为山丘区，西北为洞庭湖平原，中部为过渡性的环湖浅丘地带，水系发达，水资源丰富，境内有长江、汨罗江、新墙河、华容河等主要河流，除洞庭湖外，境内有大小内湖165个，全市总面积15087 km2。

根据岩性、赋存条件、物理性质及水力学特征，区内地下水类型分为松散堆积层孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩类岩溶水及碎屑岩类裂隙孔隙水四大类型，大气降水是地下水的主要补给水源，湖区还接受洞庭湖和长江干流的侧向补给，东南山丘区还接受库渠稻田的渗漏补给，地表水与地下水互相交替补充，丰水时地表水补给地下水，枯水时地下水补给地表水，具有明显的季节变化。

岳阳市地处洞庭湖区，农业相当发达。2008年农、林、牧、渔业实现总产值217.05亿元，粮食、生猪和水产品为农业三大主导产品。

岳阳市属血吸虫病流行疫区。截至2010年底，全市仍有钉螺面积6.90万hm2，约占湖南全省的40%、全国的近20%。

1.2 基础数据与研究方法

为全面了解全市地下水环境总体状况，掌握地下水污染水平，分析地下水污染原因，预测地下水污染变化趋势，2008年10—11月，岳阳市开展了全市地下水污染现状调查工作，其中对全市18个调查点位地下水有机氯农药进行了采样分析，采样点基本情况与点位分布分别见表1、图1。

此次调查，采用气相色谱法对地下水中有机氯农药含量进行了分析测定，HCHs、DDTs、七氯、六氯苯(HCB)和PCP的质量浓度检出限分别为0.004 μg/L、0.01 μg/L、0.01 μg/L、0.002 μg/L 和 0.02 μg/L。

表1 采样点基本情况

图1 采样点位分布

笔者在归纳整理岳阳市地下水污染现状调查数据的基础上，对岳阳市地下水有机氯农药浓度水平与污染特征进行了分析。

2 结果与讨论

2.1 有机氯农药浓度水平

岳阳市地下水OCPs检出情况见表2。

表2 岳阳市地下水OCPs质量浓度检出情况μg/L

从表2可以看出，在检测的HCHs、DDTs、七氯、HCB和PCP等5种有机氯农药中，共检出HCHs和DDTs等2种，其检出率分别为72.2%和22.2%，其最大质量浓度检出值分别为0.080 9 μg/L和0.159 0 μg/L，均未超过GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》限值(ρ=5 μg/L 和 ρ=1 μg/L);地下水 OCPs的总检出率为72.2%，质量浓度平均值为0.0352μg/L，其中 ρ(HCHs)为 0.0232 μg/L，占 65.9%。

岳阳市地下水OCPs污染主要来自HCHs和DDTs。研究表明，我国环境中残留的七氯更多地源于氯丹的施用［16］，商品氯丹中通常含有七氯(质量分数约10%)，HCB在我国的主要用途之一是作为PCP和NaPCP的工业生产前体，在使用 PCP和NaPCP的过程中会向水环境中释放 HCB［17］，尽管研究区曾使用了大量氯丹、PCP和NaPCP，但本次调查地下水中未检出七氯、HCB和PCP。

2.2 有机氯农药的污染特征

2.2.1 不同用地类型测点地下水OCPs检出情况对比

不同用地类型测点地下水OCPs检出情况见表3。

从表3可以看出，HCHs在林地、旱地、水田和城区测点地下水中均有检出，其中水田和城区测点地下水中HCHs的检出率为100%，DDTs只在水田和城区测点检出，地下水OCPs污染程度表现为水田、城区污染水平大于旱地大于林地，与太湖流域某农业区呈现出基本相同的分布规律［18］。

表3 不同用地类型测点地下水OCPs检出率比较

2.2.2 不同地形测点地下水OCPs检出情况对比

不同地形测点地下水OCPs检出情况见表4。

表4 不同地形测点地下水OCPs检出率比较

从表4可以看出，HCHs在低丘、岗地和平原测点地下水中均有检出，其中岗地测点地下水中HCHs的检出率最高，达85.7%，DDTs只在岗地和平原测点地下水中有检出，不同地形测点地下水OCPs污染程度表现为岗地污染水平大于平原大于低丘。

2.2.3 不同类型地下水OCPs检出情况对比

不同类型地下水OCPs质量浓度检出情况见表5。

表5 不同类型地下水OCPs检出情况比较

从表5可以看出，HCHs和DDTs在潜水和承压水中均有检出，潜水中HCHs和DDTs的检出点平均值均大于承压水，HCHs和DDTs的质量浓度最大值均出现在潜水测点，不同类型地下水OCPs污染程度表现为潜水污染水平大于承压水。

2.2.4 污染特征成因分析

岳阳市地下水 OCPs污染特征形成原因主要有:

a.不同土地利用方式下OCPs的使用量不同。一般情况下，水稻田中HCHs和DDTs等OCPs的施用量最大，旱地次之，林地最小，城市区域地下水除受农用OCPs影响外，还受到工业用OCPs的污染。

b.土壤含水量不同。水稻田中土壤含水量高，表面多被水分子包围，吸附位较少，因此土壤截留OCPs较少，致使地下水中OCPs的检出率较高，而在旱地和林地中土壤含水量较少，吸附位较多，阻碍OCPs向下迁移，导致这些地段地下水中OCPs浓度相对较低［18］。

c.土地开发利用强度不同。受地形、交通、气候和人口分布等条件的影响，岳阳市土地开发利用强度以岗地和平原较大，这些区域工农业生产发达，单位面积OCPs施用量大，而丘陵、山区土地开发利用强度较小，单位面积OCPs施用量小。

d.地下水埋深不同。潜水或浅层地下水埋深较浅，更易受人类活动的影响［19］，承压水埋深较深，OCPs进入其中的可能性相对较小，致使潜水污染程度相对较重。

2.3 不同地区地下水中有机氯农药浓度对比

关于地下水环境中OCPs的研究较少，本文只能做一下粗略对比。从表6可以看出，岳阳市地下水中HCHs和DDTs的浓度均低于太湖流域，与杭州市处在同一数量级，但均明显高于珠三角地区。岳阳市属典型的农业区，地下水中OCPs浓度相对较高主要与过去大量施用OCPs有关，地下水中DDTs残留还可能与其替代品三氯杀螨醇的使用有关［20］。

表6 不同地区地下水有机氯农药质量浓度对比ng/L

3 结论

a.岳阳市地下水已受到HCHs和 DDTs的污染，但污染程度较轻，HCHs和DDTs的最大检出浓度均明显低于GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》限值。

b.岳阳市地下水OCPs呈现水田、城区大于旱地大于林地、岗地大于平原大于低丘、潜水大于承压水的污染特征，这主要与周边土地利用方式、土壤含水量、区域土地开发利用强度和地下水埋深有关。

c.岳阳市地下水中HCHs和DDTs的浓度均低于太湖流域，但明显高于珠三角地区，与杭州市相当，地下水中OCPs浓度相对较高主要与过去大量施用OCPs有关。

d.尽管岳阳市地下水环境中OCPs污染程度较轻，但考虑到OCPs的难降解性和毒性在生物体内的逐步累积放大性，须对今后OCPs的污染趋势加以重视，加强地下水环境质量监测。

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