杨晓梅,塔 娜,徐永明,包 晶
(1. 内蒙古师范大学 化学与环境科学学院内蒙古自治区绿色催化重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010022;2. 内蒙古自治区环境监测中心站,内蒙古 呼和浩特 010020)
随着2001年《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》在全球范围内推进,至今为止列入公约的持久性有机污染物(POPs)已有22种,其中12种属于有机氯农药(OCPs)。近几年有关OCPs的研究已成为环境化学研究领域的热点。12种OCPs的中英文名称、使用类型及来源见表1。
20世纪80年代,我国曾大量生产并使用过OCPs,近年来我国在OCPs研究领域取得了很大成果,相关研究表明我国各环境介质中POPs污染以OCPs为主,因此总结OCPs监测进展对全面认识POPs污染现状和制定合理的治理对策具有重要意义。
本文将简要介绍OCPs在我国的生产使用概况和在各环境介质中的监测进展。
20世纪初,OCPs作为一类广谱高效的杀虫剂曾在世界范围内大量使用,然而由于OCPs具有环境持久性、生物积累性、半挥发性和致毒性等特性,对环境和人类健康具有较大潜在威胁,因此20世纪70年代初OCPs在全球范围内陆续被禁用。我国于1983年停止生产并于1986年在农业上全面禁用OCPs[1-4]。
中国作为一个农业大国曾大量生产使用了OCPs,累计生产概况见表2[5-7]。
表1 12种OCPs的中英名称、使用类型及来源
表2 我国OCPs累计生产概况
由表2可见:20世纪60~80年代,我国生产和使用的6种主要OCPs为滴滴涕、六氯苯、毒杀芬、氯丹、六六六和七氯;没有正式投入生产的有艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂和灭蚁灵等4种污染物;现在仍少量生产的有氯丹、六氯苯和滴滴涕。其中,累计产量最多的OCPs为六六六,已达4.6×103kt,远远超出其他OCPs的产量;其次是滴滴涕,产量为4.6×102kt;六氯苯和七氯的产量分别为3.0×102kt和1.7×102kt;毒杀芬和氯丹的产量分别为2.0×102kt和0.9×102kt;研究表明,OCPs在全球范围内禁用30年后仍普遍存在于环境中[8-10]。
六六六和滴滴涕的产量远高于其他OCPs,且涉及六六六和滴滴涕的文献占总OCPs文献的50%以上,所以本文以六六六和滴滴涕监测数据为代表来表述我国不同环境介质中的OCPs残留水平。
在大气中,OCPs以气态形式吸附在悬浮颗粒物上扩散和迁移,导致全球性污染[10]。近10年来,关于我国大气中OCPs的监测报道不断增多。我国部分地区六六六和滴滴涕的监测数据见表3[11-18]。由表3可见:我国大气监测研究主要涉及北京、广州、天津等经济较发达城市;西部和欠发达地区的OCPs的研究报道相对较少,只有珠穆朗玛峰、呼和浩特等的相关零星报道。从监测数据来看,沈阳、广州等城市无论是六六六还是滴滴涕都具有较高的污染水平,而在北京等地污染浓度较低;在从未使用过农药的地区如我国珠穆朗玛峰大气中检测出了OCPs,虽然含量明显小于我国其他地区大气中OCPs含量水平,但是证实了OCPs通过大气传输可到达离农药使用地区较远的偏远地区,造成全球性污染,对全球生态和人类健康存在潜在危害。与国外发达城市相比,我国在OCPs环境污染特性的研究方面起步较晚。研究表明,2002年美国德克萨斯州大气中六六六和滴滴涕的质量浓度分别是1 pg/m3和4 pg/m3,相比较我国大气中六六六和滴滴涕含量要高出很多,污染相对严重,其主要原因是我国曾大量生产使用过OCPs,并且后期管理技术欠缺[19]。
表3 我国大气中六六六和滴滴涕含量
水体和沉积物是OCPs聚集的主要场所之一,由于OCPs具有环境持久的特点,因此研究水体和沉积物中的OCPs含量显得尤为重要。到目前为止,我国七大水系和沉积物中均有OCPs被检出的报道,表明七大水系及沉积物均受到了不同程度的OCPs污染。我国主要表层水体中六六六和滴滴涕含量见表4[20-25]。由表4可见:我国七大水系水体中,六六六和滴滴涕的污染较严重的是海河干流,辽河的六六六污染水平也较突出;其余河流基本相近。然而,我国七大水系的OCPs监测缺少较长时间段的连续监测数据,也极少涉及全流域全方位的监测数据,这对判断我国七大水系OCPs污染的全面状况和年际变化以及未来趋势带来一定难度。
沉积物是水系OCPs暂时的大仓库,也是水体中OCPs的一个重要污染源。我国主要水体沉积物中六六六和滴滴涕含量见表5[26-31]。由表5可见,长江南京段、长江口、海河干流、黄河孟津湿地和珠江三角洲水体沉积物中六六六和滴滴涕污染较为突出。然而,对于水体污染物储藏库的沉积物,我国开展的研究也不全面,在空间和时间上不成系统,因此仍需要开展更深入、全面的研究。
表4 我国主要表层水体中六六六和滴滴涕含量
表5 我国主要水体沉积物中六六六和滴滴涕含量
土壤是污染物的载体也是污染物的自然净化场所,由于OCPs的环境特性使其在土壤中长期残留而不降解,这对于我国生态环境和人类健康存在潜在的危害。我国表层土壤中六六六和滴滴涕含量见表6[32-43]。由表6可见,我国土壤的OCPs污染远远超出大气和水体;我国一些城市土壤中OCPs污染较严重,如呼和浩特、宁波、广州、成都等城市。我国曾因农业需求大量使用OCPs长达30年之久,这是造成我国土壤中OCPs大量累积的主要原因之一。随着《斯德哥尔摩》公约的履行和实施,我国应加强对OCPs生产和使用的管理,这样才能在最大程度上减少对农业生态环境造成的污染[44]。
OCPs具有较强的疏水亲脂的特点,一旦进入生物体内便会蓄积、浓缩,最终对生物体产生毒害作用。近年来,我国生物体内OCPs的监测研究取得一定进展。我国生物体内六六六和滴滴涕含量见表7[45-51]。由表7可见,我国水生生物体内普遍残留较高浓度的OCPs,有些生物体内污染达到了非常严重的程度,如珠江中鱼、虾、蟹、贝体内的六六六含量最高达到了3 925.87 ng/g,滴滴涕含量最高达到了42 490.78 ng/g。
表6 我国表层土壤中六六六和滴滴涕含量
表7 我国生物体内六六六和滴滴涕含量
总体而言,我国开展了大量的OCPs监测研究。从监测数据来看,我国大气、水体、沉积物、土壤等多种介质都不同程度地受到六六六和滴滴涕的污染。其中,土壤中六六六和滴滴涕的污染水平远高于其他环境介质。另外,六六六和滴滴涕在我国水生生物体内也有较高水平的富集和积累。
我国的OCPs监测研究与国外的相关研究相比较还存在一定差距,主要包括4点:
a)我国OCPs监测研究在深度、广度和系统性上都有待进一步加强。
b)我国OCPs监测数据大多只涉及了污染物含量水平方面,而在环境行为、毒理、风险以及迁移输送行为、模拟模型等方面较欠缺,应加强这些方面的相关研究。
c)我国OCPs监测涉及的领域和区域基本为经济较发达地区,经济欠发达地区的监测数据相对较少,应加强和鼓励这些地区的监测和研究,为这些地区提供资金和技术支持。
d)OCPs污染涉及全球,因而我国应加强与国外的合作,更好地了解OCPs在全球范围内的环境分布情况,采取更好的防治措施。
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