巢湖流域水体和沉积物中有机磷和菊酯类农药污染研究
本文选题：巢湖 + 有机磷 ； 参考：《合肥工业大学》2015年硕士论文
【摘要】：由于我国农业活动中的大量使用,有机磷(OPs)和菊酯类农药(SPs)逐渐成为湖波水生系统中重要的污染源。巢湖,我国东部最重要的富营养化湖波之一,目前对其的研究主要集中在N、P等营养元素及重金属上,而关于农药等痕量有机污染物的研究较少。为了更好的了解巢湖流域OPs和SPs的潜在生态风险,本次研究采用索氏抽提-固相萃取-气相色谱-质谱联用技术手段,对巢湖流域三条入湖河流和一条出湖河流的水体、表层沉积物及湖口沉积柱中12种OPs和12种SPs的赋存状态、分布特征及污染溯源进行深入的研究。结果表明巢湖流域OPs普遍检出,检出率超过60%。其中,敌敌畏是最重要的组成成分,在OPs中所占比重高达89.6%。发现来自农业用地的湖口沉积柱中OPs含量较高,表明OPs的来源主要归功于农业活动的影响。同时,沉积柱中OPs的垂直分布能够明显的展示过去几十年中OPs的使用历史。不同OPs之间的相关性可能与OPs的来源、降解速率和沉积路径有一定的关系。另外,在沉积柱中OPs和总有机碳(TOC)相关性较差,这可能是由于巢湖流域TOC的复合源所致。尽管之前的研究表明,具有高水溶性和低持久性的OPs在沉积物样品中检出率低,而本次研究却发现在巢湖流域沉积物中OPs普遍检出。巢湖已经经历长期的富营养化,OPs可能是通过大量的浮游生物作为载体,从而完成水体到沉积物的迁移转化。鉴于OPs的生态毒性,在富营养化湖波中OPs的环境行为和归趋需要更多的关注。对于SPs而言,第一类城市源SPs,如苄氯菊酯、生物丙烯菊酯和胺菊酯在水体中普遍检出并占主导地位。而第二类农业源SPs,如氯氰菊酯、氰戊菊酯、高氰戊菊酯和三氟氯氰菊酯,在沉积物中普遍检出并占主导地位。另外,通过沉积柱中SPs的组成特征可以发现,从底层到表层城市源SPs含量逐渐增多,而农业源SPs含量不断减少。同时,水体和沉积物中SPs的逸度模型评价也表明城市源SPs主要从水体向沉积物中转移,而农业源SPs从沉积物向水体中转移。这些结果潜在表明,人们对SPs的使用正在由农业源向城市源不断转换。因为城市源SPs主要应用于城市卫生防护,而农业源SPs大量应用于农田水果和蔬菜的病虫害防治,因此这种转换的可能原因是巢湖流域附近广泛的城市化进程和农村人口向城市迁移所致。所以本次研究展示出水生环境中SPs残留的一条重要信息,即SPs农药残留是依赖于当地社会经济发展。综上可见,巢湖流域水体和沉积物中OPs和SPs是广泛存在和值得关注的,后期大量的研究工作还有待开展。
[Abstract]:Because of the extensive use in agricultural activities in China, the organic phosphorus (OPs) and pyrethroid pesticides (SPss) have gradually become an important source of pollution in the aquatic system of lake waves. Chaohu Lake, one of the most important eutrophication lake waves in eastern China, is mainly studied on nutrient elements and heavy metals, such as Nu P, but less on trace organic pollutants such as pesticides. In order to better understand the potential ecological risks of OPs and SPs in Chaohu Lake basin, this study used Soxhlet extraction, solid phase extraction, gas chromatography-mass spectrometry to analyze three rivers entering the lake and one river out of the lake. The occurrence, distribution and pollution trace of 12 OPs and 12 SPs in surface sediments and lake mouth sedimentary columns were studied. The results showed that OPs was generally detected in Chaohu Lake basin, and the detection rate was more than 60. Among them, dichlorvos is the most important component, accounting for a high proportion of 89.6in OPs. It was found that the content of OPs in the lake estuary sedimentary column from agricultural land was high, indicating that the source of OPs was mainly attributed to the influence of agricultural activities. At the same time, the vertical distribution of OPs in the sedimentary column can clearly show the history of the use of OPs in the past few decades. The correlation between different OPs may be related to the source, degradation rate and deposition path of OPs. In addition, the correlation between total organic carbon (TOC) and OPs in sedimentary columns is poor, which may be due to the complex source of TOC in Chaohu Lake basin. Although previous studies have shown that OPs with high water solubility and low persistence has a low detection rate in sediment samples, this study found that OPs was generally detected in sediments of Chaohu Lake basin. The long-term eutrophication of ops in Chaohu Lake may be carried out by a large number of plankton as carriers, thus completing the migration and transformation from water to sediment. In view of the ecological toxicity of OPs, more attention should be paid to the environmental behavior and fate of OPs in eutrophic lake waves. For SPs, the first class of urban SPs, such as benzthrin, biopromethrin and permethrin, were generally detected and dominated in water. The second kind of agricultural sources, such as cypermethrin, fenvalerate, high fenvalerate and cypermethrin, were generally detected and dominated in sediments. In addition, according to the composition of SPs in the sedimentary column, it can be found that the content of SPs in urban source increases gradually from the bottom layer to the surface layer, while the content of SPs in agricultural source decreases. Meanwhile, the fugacity model evaluation of SPs in water and sediment also showed that SPs from urban source was mainly transferred from water to sediment, while SPs from agricultural source was transferred from sediment to water. These results potentially suggest that the use of SPs is shifting from agricultural to urban sources. Because urban SPs is mainly used in urban health protection, while agricultural SPs is widely used to control diseases and pests of fruits and vegetables in farmland. Therefore, the possible reasons for this transition are the extensive urbanization process near Chaohu Lake basin and the migration of rural population to urban areas. Therefore, this study shows an important information of SPs residues in aquatic environment, that is, SPs pesticide residues depend on local socio-economic development. It can be seen that OPs and SPs in the water and sediment of Chaohu Lake basin are widespread and worthy of attention, and a great deal of research work needs to be carried out in the later period.
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X524;X592
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，本文编号：1969711
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