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南渡河沿岸水稻田土壤有机氯农药污染及健康风险评价_王璟.pdf

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资源描述

1、第 3 期收稿日期:2022-09-01基金项目:广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金青年基金项目(2019A1515110888);岭南师范学院大学生创新创业训练计划项目(X202110579021)作者简介:王璟(2000-),女,广东湛江人,在读本科生,研究方向为自然地理学,(电话)13428128356(电子信箱);通信作者,陈碧珊(1982-),女,广东汕头人,副教授,博士,主要从事土壤地理学、环境演变与对策研究,(电话)18219102410(电子信箱)。第 62 卷第 3 期2023 年 3 月湖北农业科学Hubei Agricultural SciencesVol.62 N

2、o.3Mar.,2023王璟,陈碧珊,叶林海,等.南渡河沿岸水稻田土壤有机氯农药污染及健康风险评价 J.湖北农业科学,2023,62(3):149-156南渡河沿岸水稻田土壤有机氯农药污染及健康风险评价王璟,陈碧珊,叶林海,卢芷晴,钟诗明,李炎松,李烨,冯婷婷,宋军霞(岭南师范学院地理科学学院,广东 湛江524048)摘要:采集雷州市南渡河上、中、下游26个土壤样品,利用气相色谱法测定残留在土壤中的有机氯农药,并利用健康风险评价模型和主成分分析对广东省雷州市南渡河沿岸水稻田土壤中有机氯残留所致风险进行评价。结果表明,南渡河沿岸水稻田土壤中六氯苯、o,p-滴滴伊、p,p-滴滴伊、o,p-滴滴滴、

3、p,p-滴滴滴、o,p-滴滴涕、-666 等均有检出,其中六氯苯检出率最高,为 96.15%,p,p-滴滴伊检出率为92.31%,p,p-滴滴滴和o,p-滴滴涕检出率分别为84.62%和76.92%。这些成分是农用地土壤有机氯残留的主要污染来源,其中DDT异构体p,p-滴滴滴、o,p-滴滴涕、p,p-滴滴伊、o,p-滴滴伊、o,p-滴滴滴5个变量在第一主成分上有较高载荷,可能与过去喷施三氯杀螨醇有关。流域内有机氯农药残留差异明显,总体表现为中游下游上游。健康风险评价结果显示,各类有机氯污染对人体的健康风险较低,属于可接受水平。关键词:有机氯农药污染;水稻田;土壤;健康风险;雷州市南渡河中图分类

4、号:X820.4文献标识码:A文章编号:0439-8114(2023)03-0149-08DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2023.03.024开放科学(资源服务)标识码(OSID):Soil organochlorine pesticide pollution and health risk assessmentin paddy field along Nandu RiverWANG Jing,CHEN Bi-shan,YE Lin-hai,LU Zhi-qing,ZHONG Shi-ming,LI Yan-song,LI Ye,FENG Ting-ting,SO

5、NG Jun-xia(School of Geographical Sciences,Lingnan Normal University,Zhanjiang 524048,Guangdong,China)Abstract:26 soil samples were collected from the upper,middle and lower reaches of Nandu River in Leizhou City,Guangdong Province,and the residual organochlorine pesticides in soil were determined b

6、y gas chromatography.The health risk assessment model andprincipal component analysis were used to evaluate the risk caused by organochlorine residues in rice soil along the Nandu River inLeizhou City,Guangdong Province.The results showed that hexachlorobenzene,o,p-DDE,p,p-DDE,o,p-DDD,p,p-DDD,o,p-DD

7、T,-HCH were detected in rice fields and soils along the Nandu River.The detection rate of hexachlorobenzene was thehighest,which was 96.15%,and the detection rate of p,p-DDE was 92.31%.The detection rates of p,p-DDD and o,p-DDT were84.62%and 76.92%,respectively.These components were the main polluti

8、on sources of organochlorine residues in agricultural soil.Among them,DDT isomer p,p-DDD,o,p-DDT,p,p-DDE,o,p-DDE,o,p-DDD had a higher load on the first principal component,which might be related to the past application of dicofol.There was a significant difference in organochlorine pesticide residue

9、s in the basin,and the overall performance was middle reaches lower reaches upper reaches.Health risk assessment resultsshowed that all kinds of organochlorine pollution to human health risk was low,and belonged to the acceptable level.Key words:organochlorine pesticide pollution;rice fields;soil;he

10、alth risks;Nandu River in Leizhou City湖北农业科学2023 年有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs)具有高效、低成本、广谱杀虫和使用方便等特点。OCPs在中国 20 世纪 50 年代之后大量使用1,因其结构独特,化学性质稳定2,在环境中难以生物降解,且具高毒性、易通过食物链生物富集等特点,对环境污染严重3-5。难降解的有机氯农药在土壤中残留期可达二三十年之久,自1983年中国禁止生产和使用有机氯农药至今,有机氯农药仍普遍存在于国内土壤中,其不仅对生态环境及人体健康造成危害,也会改变污染土壤的工程性质进而影响上部建筑物安全

11、,是土地开发利用过程中不可忽视的重要问题6。农田土壤质量好坏直接影响作物的质量和数量,进而通过食物链影响人体健康。农药是一类有毒化学品,虽然它的使用可以提高作物产量,但对环境及人体健康产生的危害也相应而生7。有机氯农药作为持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs)的一种,由于其具有致癌、致畸、致突变效应8,引起了全球性关注。在生态环境部、科学技术部、国家自然科学基金委员会等组织的高度关注和积极推动下,开展了一系列POPs监测技术研发的科研项目,突破了衡量 POPs监测的技术难题9,中国的POPs监测技术日益成熟。在土壤环境中,有机氯农药通过食物链生

12、物的富集现象更加明显。有机氯农药进入人体,可以积累、富集在人体组织器官中,给人体带来健康危害问题10。土壤中的有机氯农药被生长中的农作物吸收,这些农作物被人类食用后,它的危害成倍数放大11。不同人群出现的健康状况不同,如食用有机氯农药超标食物的女性人群,患乳腺癌、子宫癌等生殖器官恶性肿瘤和子宫内膜疾病的概率显著增大。怀孕期间的女性食用被有机氯农药污染的食物,胎儿的智力发育与神经系统易受到影响,可能会导致所生胎儿智力障碍。对于男性群体而言,暴露在有机氯农药环境或食用被有机氯农药污染的食物,可能会影响其生殖机能,甚至造成胚胎发育障碍、子代发育不良等现象11。雷州半岛地处中国大陆南端,属于热带季风气

13、候北缘,作物熟制一年两熟至三熟,土壤肥沃,是中国传统的农业高产区。过去大量使用有机氯农药,使该地区农产品安全性问题受到广泛关注,因而对雷州半岛典型区域土壤有机氯农药污染状况进行调查研究有重要意义12。南渡河发源于广东省遂溪县坡仔村,横贯雷州半岛,西达北部湾,东入南海。南渡河是雷州市的重要供水源地,河畔的1.47104hm2粮区是素有“广东粮仓”之称的雷州东西洋,自西向东奔流 88 km 的南渡河水量充沛,是连片高产农田的主要灌溉水源,确保了粮田的丰收,也是雷州市生活备用水源,更是解决雷州半岛西南部干旱问题的希望之源13。本研究对广东省雷州市南渡河沿岸水稻田有机氯农药污染状况进行调查,明确其分布

14、特征及主要来源,并对南渡河沿岸土壤有机氯农药污染的生态风险和健康风险状况进行评价,以期为水稻田土壤污染修复和管理提供数据支撑;同时为南渡河沿岸建设、发展高效优质的水稻种植业提供科学依据。1材料与方法1.1样品采集本研究于2021年7月在广东省雷州市南渡河沿岸水稻田进行野外考察并采集土壤样品,样品采集采用梅花型布点法,采样过程中避开秸秆焚烧及施用大量家禽粪便的水稻田,使用 PVC 管、不锈钢铁铲、塑料胶锤等器具采集表土,每个土壤取样点采集深度为 020 cm,并进行均匀混合。共采集土壤表土样点 26个,采样时均使用 GPS定位,样点分布如图 1所示,土壤样品使用密封袋装袋后带回土壤实验室。1.2

15、样品处理在土壤实验室将土壤样品自然风干,剔除植物根系、石块等杂物,采用石英研钵将土壤研磨充分,过100目筛后送往黑龙江省农业科学院农产品质量安全研究所(农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心)进行有机氯农药含量测试分析。样品测试采用气相色谱法,主要测试步骤如下:取2份10 g的土壤样品,一份加入无水硫酸钠进行脱水处理,另外一份用来测定干物质含量。将土壤样品转移到萃取罐中,加入 30 mL丙酮-正己烷混合溶液,微波萃取后收集提取液。继续将样品分别进行索氏提取与加压流体萃取,收集提取液。在玻璃漏斗中垫一层玻璃纤维滤膜,加入5 g无水硫酸钠,将提取液经漏斗加入到浓缩装置中,再用10 mL丙酮-正己

16、烷混合溶液洗涤容器,同样经漏斗倒入浓缩装置中。在45 条件下将提取液浓缩至 1 mL。用滴管将提取液转移至硅酸镁固相萃取柱上,弃去流出液,加入2 mL丙酮-正己烷混合溶剂,收集洗脱液,继续洗涤小柱,直到收集的洗脱液为 10 mL为止。将洗脱液浓缩定样后进行进样、检测,记录目标物的保留时间、峰高或峰面积,空白试样的测定按照与试样测定相同的仪器分析条件进行测定,以确保试验精度。1.3主成分分析主成分分析是利用“降维”的思想,考虑各变量之间的相互关系,将多个指标转换为少数几个互不相关的指标,用较少的变量去解释原始数据中的大150第 3 期部分变异。主成分分析的优点是每个主成分均是原始变量的线性组合,

17、且各主成分之间互不相关,减少了信息的交叉14,这就使得主成分比原始变量具有某些更优越的性能。主成分分析的方法普遍运用在科学研究中15,16。本研究利用 SPSS 25软件对南渡河沿岸26个水稻田土壤样品中14种OCPs进行了主成分分析,分析水稻田土壤有机氯农药残留状况。1.4土壤污染的人体健康风险评价使用PBCA(Risk-based corrective action)模型作为健康风险评价方法,该模型将化学物质分为非致癌与致癌两类物质17,根据美国环保署的设定将可接受的致癌风险的下限规定为 10-6,上限则规定为10-4,非致癌风险危害标准设定为118。将该模型稍加改进,采用致癌风险指数(C

18、RI)、非致癌风险指数(NRI)与日均暴露量(CDI),对暴露于土壤有机氯农药的研究区域人群进行健康风险评价。计算公式参考梁晓晖等4、施烈焰等18,贾晓洋等19的研究方法,所需参数参考梁晓晖等4的研究与国家环境保护标准 建设用地土壤污染状况调查技术导则(HJ25.32019)20。2结果与分析2.1土壤中有机氯农药残留特征由表1可以看出,在研究区土壤中OCPs残留检出率为25.58%,说明OCPs在禁用20多年后,至今在土壤中的残留量已经逐渐降低。从 OCPs的含量检出范围来看,土壤中OCPs残留量显示出较大的离散性。从OCPs残余负荷量分级比例来看,小于50 g/kg的样品占参检土样数的 1

19、00%,即全部土壤样品中OCPs含量均低于安全限量标准。土壤有机氯农药主要包括 HCHs 和 DDTs,土壤中残留的 DDTs 平均含量远大于HCHs,检出率为55.13%,这表明目前土壤环境中的 DDTs是 OCPs中最主要的残留污染物。其主要原因可能是南渡河沿岸地区长期使用的OCPs中,无论是工业污染残留还是农业污染残留,DDTs的使用量要远大于HCHs,从而导致DDTs含量较高。从 DDTs残留量的级别来看,其规律与 OCPs相同,小于50 g/kg的样本占100%。南渡河沿岸不同村落的有机氯农药残留量如图2、图 3所示,在不同村落有机氯农药的残留量也是大不相同,但残留量结构较为相似。总

20、体上,在大部分村落的有机氯农药残留量中,p,p-滴滴伊占比最大,其次是六氯苯与 p,p-滴滴滴,这 3种化学物质曾作为杀菌剂、杀虫剂用于农业生产,其中六氯苯可以用于防治黑穗病,这与南渡河沿岸大面积种植水稻有关。2.2土壤中HCHs残留量分析从表 2 可以看出,经过多年的降解,土壤中HCHs残留量已降到相当低的水平,样品中 HCHs 4个异构体组成的相对含量表现为-666-666=-666-666。从4个异构体所占比例与工业原粉组成比例来看,样品中 HCHs同系物之间发生了细微的变化,即-666 和-666 残留量略微下降,-666残留量明显上升,-666残留量略微上升。2.3土壤中DDTs及其

21、衍生物的残留量土壤中的 DDTs 及其衍生物残留情况见表 1。采样点水系比例尺1 200 000湛江市地级行政中心雷州市县级行政中心水系比例尺1 400 000廉江市廉江市吴川市吴川市遂溪县遂溪县湛江市湛江市雷州市雷州市徐闻县徐闻县图1南渡河沿岸水稻田土壤采样点分布王璟等:南渡河沿岸水稻田土壤有机氯农药污染及健康风险评价151湖北农业科学2023 年从表1可以看出,土壤中DDTs各衍生物的残留量表现为 p,p-滴滴伊p,p-滴滴滴o,p-滴滴涕p,p-滴滴涕,其中 p,p-滴滴涕未被检测出来,而p,p-滴滴伊检出率最高,为92.31%,说明土壤环境中 DDTs 的残留以 p,p-滴滴伊为主。虽

22、然土壤中DDTs母体残留量较降解产物的残留量高,可能是因为在禁止使用 OCPs 后仍有新的 DDT 污染源输入,但从总体来看,研究区土壤环境中的 DDTs 残留量均低于 农用地土壤污染风险管控标准(试行)的标准限量值(50 g/kg)。表1雷州南渡河沿岸水稻田土壤中的有机氯含量检测物质-666六氯苯-666-666-666艾氏剂环氧七氯-氯丹o,p-滴滴伊-氯丹硫丹Ip,p-滴滴伊狄氏剂o,p-滴滴滴异狄氏剂硫丹IIp,p-滴滴滴o,p-滴滴涕p,p-滴滴涕灭蚁灵HCHsDDTsOCPs样品检出数量72522104080324012022220011286133OCPs含量范围/g/kg00.

23、20102.24500.09300.09300.04701.78000.15200.30805.61200.21901.91801.17301.16200.06400.38708.3180.0468.813平均值/g/kg0.0240.2840.0060.0060.0020.1470.0250.0211.2850.0490.0900.2520.2490.0020.0371.8602.439标准偏差/g/kg0.0480.4780.0200.0200.0090.4230.0420.0671.3340.0620.3820.2750.2780.0120.0831.9652.318变异系数(CV)/%

24、20116837037051028831710412742410911151022610695检出率/%26.9296.157.697.693.850.0015.380.0030.770.0011.5492.310.0046.150.007.6984.6276.920.003.8511.5455.1325.58注:“”表示未检测出;HCHs为-666+-666+-666+-666;DDTs为p,p-滴滴伊+p,p-滴滴滴+o,p-滴滴涕+p,p-滴滴涕+o,p-滴滴伊+o,p-滴滴滴;OCPs为所有检测到的有机氯农药含量之和109876543210有机氯残留量/g/kg黎陈村渡仔新村东林村东地

25、村步月村新村港东北村南渡村岚北村方村东村大埔村新地村王宅村刘宅村井园村乾山村调爽村石头村平原村官村安揽村同敦村倜傥村陈高村那平村采样点-666-666p,p-滴滴伊p,p-滴滴滴六氯苯环氧七氯o,p-滴滴滴o,p-滴滴涕-666o,p-滴滴伊异狄氏剂p,p-滴滴涕-666硫丹I硫丹II灭蚁灵图2南渡河沿岸不同村落的有机氯农药残留量152第 3 期2.4土壤中有机氯农药残留空间分布为了更直观地了解南渡河流域有机氯农药分布状况,采用 ArcGIS 10.7.1软件中的反距离权重插值分析法(IDW)绘制 OCPs、HCHs、DDTs的空间分布。南渡河流域 HCHs 的空间分布情况如图 4a 所示,H

26、CHs 含量普遍较低,在 OCPs 中所占比例较低,仅在 1 个村落的采样点表现出较高值。南渡河流域DDTs的空间分布情况如图4b所示,DDTs高值区大部分位于中下游地区,但离河道稍远;下游因靠近河口,农田面积较小,出现低值区;上游农田较稀疏,大多是居民区,因此也出现了大片的低值区。南渡河流域OCPs的空间分布情况如图4c所示,由于DDTs在OCPs中占比较大,因此OCPs分布状况与DDTs较为相似,高值区大部分位于中下游地区,说明其分布状况受农业种植的影响较大。从OCPs、HCHs、DDTs的空间分布(图4)可以看出,有机氯残留有明显的分段特征,个别采样点出现以其为中心呈同心圆状分布。其中,

27、HCHs 残留较少,最高值出现在中游段。DDTs 残留空间分布与OCPs 空间分布有相似性,表明自 1983 年有机氯农药被禁用后DDTs仍残留在土壤中。总体有机氯农药残留表现为中游下游上游。南渡河中下游是水稻种植的主要区域,种植历史悠久,有机氯农药的残留与其有密切的联系。2.5南渡河流域农田土壤有机氯农药人体健康风险评价水稻田土壤中OCPs经口摄入、经皮肤接触与经呼吸吸入这3种暴露途径对研究区域儿童与成人的致癌与非致癌风险见表 3。本研究中 9种 OCPs的 3种暴露途径的致癌风险累加值有4种(滴滴伊、环氧七氯、六氯苯、灭蚁灵)大于10-6,表明研究区域水稻田土壤存在一定的致癌风险,会对该区

28、域内生活的人群身体健康造成一定的威胁。其中灭蚁灵的致癌风险值达 10-5,但在 26个样品中仅有 1个样品检出灭蚁灵,且水稻种植过程中无需施用灭蚁灵,原因可能是该取样地点原先的土壤类型并非水稻田,灭蚁灵的残留为种植其他农作物所致。本研究中 6 种OCPs(滴滴涕、环氧七氯、-666、-666、六氯苯、灭蚁灵)的 2种暴露途径的非致癌风险累加值均小于1,表明研究区域水稻田土壤非致癌风险较小,对该区域人群几乎没有影响。3讨论3.1南渡河流域农田土壤有机氯农药残留情况与国内其他地区的对比将南渡河沿岸水稻土有机氯农药残留量与国内其他地区土壤进行对比(表4)。从表4可以看出,本研究区土壤有机氯残留量与鄱

29、阳湖区各区县、贵州红枫湖地区大致相当,远低于桂林市青狮潭库区、福建省闽西北地区、舟山市定海区、广州市、湖南省东109876543210有机氯农药残留量/g/kg黎陈村渡仔新村东林村东地村步月村新村港东北村南渡村岚北村方村东村大埔村新地村王宅村刘宅村井园村乾山村调爽村石头村平原村官村安揽村同敦村倜傥村陈高村那平村采样点HCHsDDTsOCPs图3HCHs、DDTs、OCPs残留结构表2土壤中的HCHs及其异构体残留量检测物质-666-666-666-666占HCHs总量的比例/%64.8616.2216.225.40原粉组成/%6710158王璟等:南渡河沿岸水稻田土壤有机氯农药污染及健康风险评

30、价153湖北农业科学2023 年部地区、广东省东部地区以及苏南地区,与马瑾等14研究结论相同。这可能与雷州半岛南渡河沿岸经济发展水平较低、人口大量外迁、工农业劳动力不足等因素有关,避免了对其土壤进行过度开发,使得土壤受工农业污染小,有机氯农药残留量随着禁用要求的时间推移而逐渐降低。Grimalt等21对热带地区湖水中 OCPs的研究发现,OCPs残留量表现出与温度成反比、与纬度成正比的特征,南渡河位于雷州半岛中部,处于边缘热带区,年均温 2223,与上述特征符合,这也可能是南渡河流域水稻田土壤有机氯浓度与其他地区相比较低的原因。表4不同地区农田土壤中有机氯农药残留量比较(单位:/g/kg)地区

31、桂林市青狮潭库区鄱阳湖区各区县福建省闽西北地区舟山市定海区广州市湖南省东部地区广东省东部贵州红枫湖地区苏南地区采样时间2016年10月2013年7月20082010年2005年2006年3月2002年34月2004年8月OCPs92.6253.19378.0699.30149.20DDTs4.6551.1711.6852.7623.8021.3013.99137.50HCHs9.162.023.4642.7518.2013.505.9711.80参考文献221023242526272728注:“”表示无数据abc采样点南渡河水系HCHs含量/g/kg0.0000.0430.0430.0860.

32、0860.1290.1290.1720.1720.2150.2150.2580.2580.3000.3000.3430.3430.386048 km采样点南渡河水系DDTs含量/g/kg0.0020.9260.9261.8501.8502.7742.7743.6983.6984.6224.6225.5465.5466.4706.4707.3947.3948.318048 km采样点南渡河水系OCPs含量/g/kg0.0591.0311.0312.0032.0032.9752.9753.9473.9474.9194.9195.8915.8916.8636.8637.8357.8358.80704

33、8 kma.HCHs空间分布;b.DDTs空间分布;c.OCPs空间分布图4南渡河流域土壤中有机氯农药残留量空间分布表3水稻田土壤中OCPs的人体健康风险值项目致癌风险非致癌风险OCPs滴滴滴滴滴伊滴滴涕环氧七氯-666-666-666六氯苯灭蚁灵滴滴涕环氧七氯-666-666六氯苯灭蚁灵风险值范围儿童5.4110-92.1410-78.1910-91.1810-61.1210-82.3810-74.9610-74.9310-61.7410-77.7310-74.7110-81.0510-72.8810-86.2010-83.6110-82.1910-61.2610-61.4910-56.56

34、10-51.1910-32.2010-41.8310-33.4610-61.2910-58.7210-51.5910-42.8210-51.4410-31.6410-4成人5.5710-92.2010-78.4210-91.2110-61.1510-82.4510-75.1010-75.0710-61.7910-77.9510-74.8410-81.0810-72.9610-86.3710-83.7110-82.2510-61.2910-61.5310-51.1510-87.0810-85.1010-74.2210-64.8410-88.8210-82.9610-85.3910-83.7110

35、-81.8910-66.0710-8154第 3 期3.2南渡河流域农田土壤有机氯农药来源分析本研究在南渡河上、中、下游 26个采样点所采集到的水稻田土壤样品对20种OCPs呈现不同的检出率。其中,六氯苯检出率最高,为 96.15%,p,p-滴滴伊检出率为 92.31%,p,p-滴滴滴和 o,p-滴滴涕检出率分别为 84.62%和 76.92%,这些成分是农用地土壤有机氯残留的主要污染来源。从主成分分析结果(表5、表6)可以看出,4个主成分可以用来综合反映南渡河沿岸水稻田土壤原有 14个变量的主要信息,总方差解释量达85.650%,其中第一主成分解释了 34.093%的总方差,第二和第三主成分

36、分别解释了总方差的24.821%和18.900%。原有14个变量在4个主成分上的载荷如表6所示,其中,p,p-滴滴滴、o,p-滴滴涕、p,p-滴滴伊、o,p-滴滴伊、o,p-滴滴滴5个变量在第一主成分上有较高载荷;硫丹 II、硫丹 I、环氧七氯和六氯苯在第二主成分上有较高载荷;-666、-666、-666在第三主成分上有较高载荷;灭蚁灵在第四主成分上有较高载荷。上述4个主成分所反映的信息很大程度上反映了南渡河沿岸水稻田有机氯农药的施用情况以及有机氯农药化学组成的区别。其中第一主成分主要包含了DDT的 3种不同的异构体,主要代表的是 DDT的使用;第二主成分包括了硫丹I和硫丹II 2种化学成分相

37、似、化学结构相近的OCPs组分;第三主成分所包括的HCHs 3种不同的异构体;第四主成分所包括的灭蚁灵是农田中常施用的农药,反映了当地病虫害的一些发病特点。本研究中,DDTs的各衍生物中 p,p-滴滴伊的检 出 率 最 高,为 92.31%。程 铖 等29依 据(DDE+DDD)/DDT 进 行 DDT 来 源 分 析,当(DDE+DDD)/DDT1时,DDTs主要来源于历史残留,否则土壤近期可能受新的污染物影响。研究区域表土中(DDE+DDD)/DDT1,说明DDT降解比较完全,DDTs污染物主要来自于历史残留,可能与历史喷施三氯杀螨醇有关26,但 DDTs 残留量未超过中国土壤环境质量标准

38、(GB156181995)中对DDT规定的标准限量值(50 g/kg)。本研究区域中,HCHs各异构体中-666的检出率最高,为26.92%,检出残留量为00.201 g/kg,占HCHs 的 64.86%。-666 的检出率最低,为 3.85%,残留量为 00.047 g/kg,占 HCHs 总量的 5.41%。-666/-666 的比值为 4.0,-666/(-666+-666)的比值为0.2。HCHs各异构体的比值可以作为土壤中的环境指示29。窦磊等1、郑晓燕等30研究指出,当-666/-666(比值)为37时,则推测土壤中存在历史污染;当-666/(-666+-666)大于 0.5时,

39、表明土壤中的 HCHs主要为历史残留,否则认为土壤中HCHs主要来源于近期新污染物的输入或大气干湿沉降。研究区域-666/-666 的平均值为 1.68,-666/(-666+-666)的平均值均小于 0.5。由此推断,南渡河流域水稻田中土壤近期存在一定的新污染物输入或受大气沉降影响,但 HCHs残留量仍低于 农用地土壤污染风险管控标准(试行)的标准限量值(50 g/kg)。4小结1)对研究区土壤中有机氯农药残留量研究表明,OCPs残留量仍普遍存在,且呈离散性较强的特表5主成分分析得到的南渡河沿岸水稻田土壤OCPs全部解释变量变量1234567891011121314初始特征值总计4.7733

40、.4752.6461.0970.9370.3890.2670.1470.1190.0790.0430.0250.0030.000各因子的方差贡献率/%34.09324.82118.9007.8366.6932.7791.9071.0500.8500.5640.3070.1790.0210累积方差贡献率/%34.09358.91477.81485.65092.34395.12297.02998.07998.92999.49399.80099.979100.000100.000提取载荷平方和总计4.7733.4752.6461.097各因子的方差贡献率/%34.09324.82118.9007.8

41、36累积方差贡献率/%34.09358.91477.81485.650表6南渡河沿岸水稻田土壤OCPs成分矩阵OCPs-666六氯苯-666-666-666环氧七氯o,p-滴滴伊硫丹p,p-滴滴伊o,p-滴滴滴硫丹p,p-滴滴滴o,p-滴滴涕灭蚁灵主成分1-0.021-0.005-0.025-0.025-0.033-0.0410.198-0.0360.2020.197-0.0200.2050.205-0.0052-0.0910.225-0.083-0.083-0.0240.257-0.0140.2640.0330.0300.2750.0220.026-0.01130.3100.1400.347

42、0.347-0.0670.0510.0150.0570.0210.0440.0790.0280.0310.00540.1780.007-0.119-0.119-0.3550.049-0.112-0.0450.0210.073-0.033-0.014-0.0160.837王璟等:南渡河沿岸水稻田土壤有机氯农药污染及健康风险评价155湖北农业科学2023 年征。从空间分布上来看,有机氯残留量有明显差异,个别采样点出现以其为中心呈同心圆状分布的特点。其中HCHs残留量较少,最高值出现在中游段。DDTs残留量空间分布与 OCPs空间分布有相似性。总体有机氯农药残留量表现为中游下游上游。2)主成分分析显

43、示原有14个变量在4个主成分上的载荷。土壤中 HCHs残留量较低,其来源推测主要是近期新的污染物输入或大气干湿沉降。DDTs3种异构体在第一主成分上有较高载荷,是土壤中OCPs残留量的主要成分,表现为p,p-滴滴伊p,p-滴滴滴o,p-滴滴涕p,p-滴滴涕,以p,p-滴滴伊为主,判断其主要来源于历史污染残留。3)健康风险评估模型表明,研究区域水稻田土壤存在一定致癌风险,会对该区域内生活的人群身体健康造成一定威胁,但总体残留量仍远低于国家标准限量值,为可接受范围。其中6种OCPs的2种暴露途径的非致癌风险值加和均小于 1,表明研究区域水稻田土壤非致癌风险较小,对该区域人群影响较小。总体来看,南渡

44、河沿岸水稻田土壤中OCPs残留量受经济发展水平较低、人口大量外迁、工农业劳动力不足等因素影响,较国内部分地区的有机氯农药残留量低,农田土壤污染较轻,对人体危害风险较低。建议可与当地的扶贫政策相结合,在南渡河中下游地区打造以“一带一品”为主题的特色农产品产业,通过对水稻的规模化、集团化、组织化管理和种植生产绿色、无公害水稻,带动当地农业以及相关附属产业的发展,满足当地人们生产生活的需求,实现共同富裕的发展目标。参考文献:1窦磊,杨国义.珠江三角洲地区土壤有机氯农药分布特征及风险评价 J.环境科学,2015,36(8):2954-2963.2李红娜.有机氯农药对土壤环境的影响 J.资源节约与环保,

45、2018(1):118-120.3WANG L,XUE C J,ZHANG Y S,et al.Soil aggregate-associateddistribution of DDTs and HCHs in farmland and bareland soils inthe Danjiangkou Reservoir Area of ChinaJ.Environmental pollution,2018,243(Part A):734-742.4梁晓晖,解启来,郑芊,等.雷州半岛南部典型农用地土壤-作物的有机氯农药残留特征和健康风险评价 J.环境科学,2022,43(1):500-509.

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