大辽河口典型酚类内分泌干扰物的分布特征和生态风险评价
内分泌干扰物(Endocrine disrupting chemicals,EDCs)是一类具有生物和人体激素活性,能够干扰和破坏生物和人体内分泌功能的外源性物质。壬基酚(Nonylphenol,NP)和双酚A(Bisphenol A,BPA)是两种广泛应用于工业生产的人工合成化合物,同时也是典型的酚类内分泌干扰物,有关NP和BPA在环境中的分布特征、迁移转化规律及其生态风险也已成为近年来的研究热点。我国关于NP和BPA的环境分布的研究已有开展,但河口及海洋环境中的研究较少,关于其生态风险评价尚没有合适的技术方法。本文以大辽河口为研究区域,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法测定了大辽河口表层水体和沉积物中NP和BPA的含量,分析了由河入海过程中NP和BPA的时空分布和污染特征,初步讨论了其潜在生态风险,并基于物种敏感性分布(Species Sensitivity Distribution,SSD)特征构建了NP和BPA的风险评价模型,对大辽河口NP和BPA的污染现状进行了风险评价。
研究结果表明:大辽河口表层水和沉积物中NP的浓度分别为25.7-777 ng/L和6.40-456ng/g dw,其中河流段的浓度分别为83.6-777 ng/L和21.5-456 ng/g dw,时间分布上,河流段丰水期(8月份)表层水和沉积物中各站位NP的浓度水平均高于平水期(6月份);空间分布上,6月份河流段表层水中的浓度分布主要受离源远近的影响,但8月份由于受洪水影响河流段浓度差异较小;两次调查河流段沉积物中NP的空间分布相似,均呈现沿河段往下浓度逐渐降低的分布格局。近岸海域表层水和沉积物中NP的浓度分别为25.6-593 ng/L和6.4-41.7 ng/g dw,时间分布上,近岸海域表层水中8月份的NP浓度较6月份的高,但表层沉积物中的浓度相近;空间分布上,距入海口的距离为影响NP在近岸海域中分布的主要因素。大辽河口NP的年入海通量约为753 kg,上游太子河和浑河的混合污水,河流中段的农业污水以及河流下段生活和工业污水是大辽河口NP的主要污染来源。
大辽河口表层水和沉积物中BPA的浓度分别为12.5-248 ng/L和1.22-24.0ng/g dw,其中河流段浓度分别为29.2-248 ng/L和3.42-24 ng/g dw,各站位浓度水平显著低于NP。时空分布上,河流中上段分布相似,但靠近入海口的中下段差异较大;表层沉积物中,两次调查的空间分布相似,但8月份大多数站位浓度较6月低。近岸海域表层水和沉积物中BPA的浓度分别为12.5-137 ng/L和1.22-15.3 ng/g dw,时空分布与近岸海域中NP的分布相似。
与其他地区河口和近岸海域的检测数据相比,大辽河口表层水体和沉积物中NP和BPA的浓度均处于中等水平,部分站位已经超过了引起不良生物效应的临界浓度,水生生物和底栖生物都有可能已经受到损害。
为了评估NP和BPA的生态风险,本文采用物种敏感性分布法构建了其风险评价模型。模型计算结果表明NP在淡水水体中的预计无效应浓度PNECwater为0.475μg/L,在海洋水体中的PNECwater为0.281μg/L;NP在淡水沉积物中PNECsediment为0.056μg/g(湿重),在海洋沉积物中PNECsediment为0.033μg/g(湿重)。BPA在淡水和海水中的PNECwater分别为0.592μg/L和2.82μg/L;在淡水和海洋沉积物中的PNECsediment分别为0.010μg/g(湿重)和0.0461μg/g(湿重)。
基于以上SSD模型计算所得的PNEC值,本文采用风险熵对大辽河中NP和BPA的生态风险进行定量化表征。结果表明大辽河口河流段和近岸海域表层水中NP的风险熵RQwater分别为0.176-1.64和0.091-2.40;河流段和近岸海域表层沉积物NP的RQsediment分别为0.607-21.8和0.305-3.99,该结果表明需要继续观察其生态风险,并应采取相应的风险消减措施。
大辽河口河流段表层水中BPA的RQwater为0.053-0.418,存在潜在的生态风险;近岸海域RQwater范围为0.004-0.048,尚未发现存在风险。河流段和近岸海域表层沉积物BPA的RQsediment分别为0.549-5.83和0.041-1.07,需要对其污染状况继续观察,并应采取风险消减措施。
大辽河口;酚类内分泌干扰物;壬基酚;双酚A;分布特征;物种敏感性;生态风险评价
中国海洋大学
硕士
环境科学
李正炎
2012
中文
X55;X132
73
2012-12-27(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)