巢湖流域水體和沉積物中有機(jī)磷和菊酯類農(nóng)藥污染研究
本文選題:巢湖 + 有機(jī)磷; 參考:《合肥工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:由于我國農(nóng)業(yè)活動中的大量使用,有機(jī)磷(OPs)和菊酯類農(nóng)藥(SPs)逐漸成為湖波水生系統(tǒng)中重要的污染源。巢湖,我國東部最重要的富營養(yǎng)化湖波之一,目前對其的研究主要集中在N、P等營養(yǎng)元素及重金屬上,而關(guān)于農(nóng)藥等痕量有機(jī)污染物的研究較少。為了更好的了解巢湖流域OPs和SPs的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),本次研究采用索氏抽提-固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)手段,對巢湖流域三條入湖河流和一條出湖河流的水體、表層沉積物及湖口沉積柱中12種OPs和12種SPs的賦存狀態(tài)、分布特征及污染溯源進(jìn)行深入的研究。結(jié)果表明巢湖流域OPs普遍檢出,檢出率超過60%。其中,敵敵畏是最重要的組成成分,在OPs中所占比重高達(dá)89.6%。發(fā)現(xiàn)來自農(nóng)業(yè)用地的湖口沉積柱中OPs含量較高,表明OPs的來源主要?dú)w功于農(nóng)業(yè)活動的影響。同時(shí),沉積柱中OPs的垂直分布能夠明顯的展示過去幾十年中OPs的使用歷史。不同OPs之間的相關(guān)性可能與OPs的來源、降解速率和沉積路徑有一定的關(guān)系。另外,在沉積柱中OPs和總有機(jī)碳(TOC)相關(guān)性較差,這可能是由于巢湖流域TOC的復(fù)合源所致。盡管之前的研究表明,具有高水溶性和低持久性的OPs在沉積物樣品中檢出率低,而本次研究卻發(fā)現(xiàn)在巢湖流域沉積物中OPs普遍檢出。巢湖已經(jīng)經(jīng)歷長期的富營養(yǎng)化,OPs可能是通過大量的浮游生物作為載體,從而完成水體到沉積物的遷移轉(zhuǎn)化。鑒于OPs的生態(tài)毒性,在富營養(yǎng)化湖波中OPs的環(huán)境行為和歸趨需要更多的關(guān)注。對于SPs而言,第一類城市源SPs,如芐氯菊酯、生物丙烯菊酯和胺菊酯在水體中普遍檢出并占主導(dǎo)地位。而第二類農(nóng)業(yè)源SPs,如氯氰菊酯、氰戊菊酯、高氰戊菊酯和三氟氯氰菊酯,在沉積物中普遍檢出并占主導(dǎo)地位。另外,通過沉積柱中SPs的組成特征可以發(fā)現(xiàn),從底層到表層城市源SPs含量逐漸增多,而農(nóng)業(yè)源SPs含量不斷減少。同時(shí),水體和沉積物中SPs的逸度模型評價(jià)也表明城市源SPs主要從水體向沉積物中轉(zhuǎn)移,而農(nóng)業(yè)源SPs從沉積物向水體中轉(zhuǎn)移。這些結(jié)果潛在表明,人們對SPs的使用正在由農(nóng)業(yè)源向城市源不斷轉(zhuǎn)換。因?yàn)槌鞘性碨Ps主要應(yīng)用于城市衛(wèi)生防護(hù),而農(nóng)業(yè)源SPs大量應(yīng)用于農(nóng)田水果和蔬菜的病蟲害防治,因此這種轉(zhuǎn)換的可能原因是巢湖流域附近廣泛的城市化進(jìn)程和農(nóng)村人口向城市遷移所致。所以本次研究展示出水生環(huán)境中SPs殘留的一條重要信息,即SPs農(nóng)藥殘留是依賴于當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展。綜上可見,巢湖流域水體和沉積物中OPs和SPs是廣泛存在和值得關(guān)注的,后期大量的研究工作還有待開展。
[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.
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:X524;X592
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,本文編號:1969711
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