禁用后有机农药六六六在胶州湾海域的含量年份变化

陈 豫, 艾 鸿, 赵慧娟, 杨丹枫, 杨东方

(1.上海海洋大学 信息学院, 上海 201306; 2.复旦大学 信息科学与工程学院, 上海 200433; 3.上海海洋大学 生命学院, 上海 201306; 4.国家海洋局 北海环境监测中心, 山东 青岛 266033)

六六六(HCH), 学名: 六氯环己烷, 是环己烷每个碳原子上的一个氢原子被氯原子取代形成的饱和化合物, 对昆虫有触杀、熏杀和胃毒的作用, 曾经是效果最好的杀虫剂之一。在我国, 已于20世纪80年代初期禁止使用, 然而, 六六六(HCH)对于环境造成了大量的污染。广泛的使用进入水体, 最后进入到海洋, 如胶州湾[1-11]。因此, 研究水体中HCH的含量变化, 对了解HCH对环境造成持久性的污染有着非常重要的意义。

1983年我国禁止HCH使用后, 本文根据1985～1989年胶州湾的调查资料, 研究HCH在胶州湾海域的的含量变化, 为确定HCH在胶州湾海域的迁移过程提供理论依据。

1 调查水域、材料与方法

1.1 胶州湾自然环境

胶州湾为一半封闭型海湾, 位于黄海中部、中国山东省山东半岛南部, 被青岛、胶州、胶南等市县区所环抱(图1), 位于35°55′～36°18′N, 120°04′～120°23′E,面积为390 km2, 平均水深为7 m, 最大水深为50 m,湾口最窄处自薛家岛北端至团岛南端仅 2.5 km, 湾内南北向最大长度约 40 km, 东西向最大宽度约28 km, 湾内宽阔开敞, 自然条件有相对的独立性。注入胶州湾的河流有漕汶河, 岛耳河, 洋河, 南胶莱河, 大沽河, 桃源河, 洪江河, 石桥河, 墨水河, 白沙河, 李村河等11条河流。

图1 胶州湾地理位置Fig.1 Geographical location of Jiaozhou Bay

1.2 数据来源与方法

本文采用的调查数据来自国家海洋局北海监测中心。胶州湾水体HCH的调查[13-18]是按照国际标准方法进行, 并参考了古堂秀等[12]的方法。

在1985年4月、7月和10月; 1986年4月、7月和10月; 1987年5月、7月和11月; 1988年4月、7月和10月; 1989年4月、8月、9月和10月, 进行胶州湾水体HCH的调查[13～18]。其站位如图表示(图2～图6)。

图2 1985年的胶州湾调查站位Fig.2 Investigation sites in Jiaozhou Bay in 1985

图6 1989胶州湾调查站位Fig.6 Investigation sites in Jiaozhou Bay in 1989

2 结果

2.1 含量大小

于1985年、1986年、1987年、1988年、1989年对胶州湾水体中的HCH进行调查, 展示了其含量的变化(表1)。

表1 4～11月胶州湾水体中HCH的质量浓度Tab.1 HCH content in Jiaozhou Bay from April to November

1985年4月、7月和10月, 胶州湾整个水域HCH含量都非常低。其在胶州湾水体中的质量浓度为0.002～0.149 μg/L, 远远低于国家一类海水的水质标准。这表明在4月、7月和10月胶州湾表层水质,在整个水域达到了国家一类海水水质标准(1.00μg/L)。

在胶州湾整个水域, HCH含量在1986年4月、7月和10月都非常低, 其质量浓度为0.051～0.075 μg/L,远远低于国家一类海水的水质标准。这表明4月、7月和10月, 在整个胶州湾表层水域, 水质的HCH含量达到了国家一类海水水质标准(1.00 μg/L), 其实,水质的HCH含量较低, 完全优于国家一类海水水质标准。

在胶州湾整个水域, HCH含量在1987年5月、7月和 11月都非常低, 其质量浓度为 0.0121～0.0901 μg/L。这表明 5月、7月和 11月, 在整个胶州湾表层水域, 水质的HCH含量达到了国家一类海水水质标准(1.00 μg/L)。由于HCH含量在胶州湾整个水域都小于 0.1000 μg/L, 说明 HCH的含量较低,在胶州湾整个水域, 水质更加清洁。

在胶州湾整个水域, HCH含量在1988年4月、7月和 10月都非常低, 其质量浓度为 0.0188～0.2095 μg/L。表明4月、7月和10月, 在整个胶州湾表层水域, 水质的HCH含量符合国家一类海水水质标准(1.00μg/L) 。由于HCH含量在胶州湾整个水域都远远小于0.1000 μg/L, 说明HCH的含量较低, 在胶州湾整个水域, 水质更加清洁。

图3 1986胶州湾调查站位Fig.3 Investigation sites in Jiaozhou Bay in 1986

图4 1987胶州湾调查站位Fig.4 Investigation sites in Jiaozhou Bay in 1987

在胶州湾整个水域, HCH含量在1989年4月、8月、9月和 10月都非常低, 其质量浓度为 0.0127～0.0698 μg/L。说明4月、8月、9月和10月, 在整个胶州湾表层水域, 水质的HCH含量达到了国家一类海水水质标准(1.00 μg/L)。由于HCH含量在胶州湾整个水域都小于0.1000 μg/L, 说明HCH的含量较低,在胶州湾整个水域, 水质更加清洁。

2.2 年份变化

从1985年到1989年的4月份调查显示, 胶州湾水体中HCH的含量在振荡的变化中减少。5月份的同期调查显示, 1987年胶州湾水体中HCH的含量是很低的。从1985年到1988年的7月份调查显示, HCH在胶州湾水体中的含量同样是振荡减少。在8月和9月的同期调查中1989年HCH在胶州湾水体中的含量是很低的。1985年到1989年的10月份调查中HCH在胶州湾水体中的含量也在振荡减少。因此, 在1985～1989年期间, 胶州湾水体中HCH的含量都很低,

在波动中减少, 其质量浓度为0.002～0.2095 μg/L。

图5 1988胶州湾调查站位Fig.5 Investigation sites in Jiaozhou Bay in 1988

2.3 季节变化

在 1985～1989年期间, 相比春季、夏季和秋季,HCH在胶州湾水体中的含量非常的低, 季节变化就没有了。如1985年10月, HCH的质量浓度为0.002～0.2095 μg/L。这个变化范围包含了1985年的一年中HCH含量的变化范围。1985年, 秋季的 HCH含量比较高; 1986年, 夏季的HCH含量比较高; 1987年,春季的HCH含量比较高; 1988年, 春季的HCH含量比较高; 1989年, 秋季的HCH含量比较高。因此, 由于HCH含量非常的低, 小于0.2095 μg/L, 远低于国家一类海水水质标准(1.00 μg/L), 这样, HCH含量就不存在季节变化。

3 讨论

3.1 水质

在1985～1989年期间, 在春季, 水体中 HCH的含量处于一类海水水质范围; 在夏季, 水体中 HCH的含量也一直保持着一类海水水质; 在秋季, 水体中HCH的含量同样始终保持着一类海水水质。因此,从1985年到1989年, 胶州湾水体中HCH的含量一直保持着一类海水水质。在 1983年我国禁用 HCH的使用, 禁用前, 在胶州湾水体中HCH的含量有一、二、三、四类海水水质, 禁用后, 在1985～1989年期间, 水体中HCH的含量全部低于一类海水的水质标准, 保持着一类海水水质(表2), 其质量浓度低于0.2095 μg/L。于是, HCH的含量较低, 在胶州湾整个水域, 水质非常的清洁。

表2 春季、夏季、秋季的胶州湾表层水质达标情况Tab.2 Surface water quality in Jiaozhou Bay in the spring, summer, and fall

3.2 含量变化

1983年我国禁用 HCH, 禁用前, 在胶州湾水体中 HCH 的最高含量达到 12.480 μg/L, 禁用后, 在1984年, 水体中HCH的最高含量降低到0.225 μg/L[6]。全部低于一类海水的水质标准。在禁用前, HCH在胶州湾水体中的含量有季节变化, 在春季较低, 夏季相对较高, 秋季含量更低。在禁用后, 水体中 HCH的含量几乎没有季节变化, 这是由于HCH含量很低的缘故[14]。

1985～1989 年期间, 在胶州湾水体中的 HCH的含量都很低; 而且相比春季、夏季和秋季, HCH在胶州湾水体中的含量非常的低, 于是, 季节变化就没有了。从1985～1989年, HCH在胶州湾水体中的含量在振荡的变化中减少(图7)。如4月、7月和 10月,HCH在胶州湾水体中的含量也在振荡的变化中减少,质量浓度为 0.002～0.2095 μg/L。因此, 在 1985～1989年期间, 胶州湾水体中HCH的含量低于0.2095 μg/L。由于HCH在胶州湾水体中的含量是很低的, 就出现了胶州湾水体中HCH含量在年份的变化是振荡的变化, 其变化范围为: 0.002～0.2095 μg/L。而且在一年中季节变化就没有了。

图7 胶州湾水体中HCH最高含量的变化Fig.7 Highest variation of HCH content in the waters of Jiaozhou Bay

4 结论

1985～1989 年期间, 水体中 HCH的含量全部低于一类海水的水质标准, 保持着一类海水水质。而且,其质量浓度低于0.2095 μg/L。于是, HCH的含量较低, 在胶州湾整个水域, 水质非常的清洁。

1985～1989 年期间, 胶州湾水体中 HCH的含量低于0.2095 μg/L。由于HCH在胶州湾水体中的含量是很低的, 就出现了胶州湾水体中HCH含量在年份的变化是振荡的变化, 其变化范围为: 0.002～0.2095 μg/L。而且在一年中季节变化就没有了。

1983年我国禁止 HCH的使用后, 在 1985年～1989年期间, 水体中HCH含量迅速地减少, 没有了季节变化。但是, 水体中HCH的低含量却是长期存在的, 很难从环境中消失。

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