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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果浅析石家庄污灌区水土环境中有机污染物摘要：为了查明污灌区水土环境中的有机污染物的自然衰减作用，采集了1组污灌渠水样，9组地下水样；1组污灌渠底泥样，8组土壤样。本次检测挥发性有机污染物26项，有机氯农药9项，多环芳烃1项。检测结果表明，污灌区水土环境中有机污染物均具有较强的自然衰减作用，其中浅层地下水中氯仿的衰减率达733%，而六六六的衰减率达100%；土壤在取样范围内检出的有机污染物主要有氯仿、苯、甲苯、乙苯及二甲苯、六六六、六氯苯、DDT及多环芳烃-苯并芘，
2、随着深度的增加其含量也随之减小，甲苯的衰减率和二甲苯的衰减率较弱分别为625%和875%，其余各项均为100%。关键词：污灌；有机污染物；自然衰减作用Analysis of Organic Pollutants in Soil and Water Environment in Sewage Irrigation Areas of ShijiazhuangYIN Mi-ying,ZHANG Sheng,LI Zheng-hong,MA Lin-na,HE ze,NING Zhuo,ZHANG Cui-yun(The Institute of Hydrogeology and Environmen
3、tal Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Shijiazhuang ,China)Abstract:To find out the natural attenuation in soil and water environment in sewage irrigation areas, one group of water samples and sediment samples in wastewater irrigation channel,nine groups of groundwater samples and Eight
4、sets of soil samples were of volatile organic compounds,nine kind organochlorine pesticides,and one kind polycyclic aromatic hydrocarbon were analyzed during this result showed that,there was strong natural attenuation in the soil and water environment in the sewage ratio in attenuation of chlorofor
5、m and benzene hexachloride was33%and 100% in the shallow groundwater;while the soil in the sampling depth range(50 m) was mainly chloroform benzene,toluene,p-xylene/m-xylene,benzene hexachloride hexachlorobenzene,DDT and polycyclic aromatic hydrocarbons-benzo pyrene，the concentration decrease with t
6、he depth in the soil, The ratio in attenuation of toluene and xylene was25% and75%,the rest were all 100%.Key words: sewage irrigation;organic compounds;natural attenuation 随着工农业的迅速发展，大量的有机污染物进入环境介质，有些污染物质能够在环境中长期存在，进而对人类健康和环境造成严重危害。一方面是环境中的有毒有机污染物对人类产生直接危害，对人类的生存繁衍和可持续发展构成十分严重的威胁；另一方面是对环境造成难以修复的破坏，
7、间接影响到人类的生存发展。1999年-XX年，中国地质调查局在华北平原某城市近郊开展的地下水有机污染调查，在地下水中检出有机物36项，其中单环芳烃12项、卤代烃和多环芳烃16项、有机氯农药8项1。根据地质调查局的调查结果，这次调查选择了36项有机污染物进行检测分析。自然衰减作用是指:能够有效降低污染物的毒性和数量、控制污染物的迁移,以达到保护人类健康和生态环境的生物降解、弥散、稀释、吸附、挥发、化学和生物化学作用2。因此，有机污染的自然衰减作用即是水土环境中的有机污染物在运移过程中由于生物降解、弥散、稀释、吸附、挥发、化学和生物化学作用而使其毒性和数量不断降低的过程。其中最重要的是生物降解作用
8、。张渤等研究了石油烃类污染物在地下水中自然衰减特性3，马建立等进行了垃圾填埋场厌氧产气动力学模型的研究4，周睿等研究了地下水中BTEX自然衰减5，李宇华等研究了苯污染地下水系统反硝化菌分布及其净化过程6。1 试验材料与方法为了查明污水灌溉对土壤和地下水的污染，研究区选在具有50多年灌溉历史的石家庄栾城污灌区。共采集土壤样9组，污灌渠底泥样1组；地下水样9组，污灌渠水样1组。样品采集依照“全国地下水调查评价规范”标准采集水土样品。检测方法：国家地质实验测试中心依据US EPA260B方法对挥发性有机物使用PT-GC/MS仪器检测；依据US EPA8081A对有机氯农药使用GC-ECD仪器检测；依
9、据US EPA310对多环芳烃使用HPLC仪器检测。结果与分析本次分析的有机污染物主要有挥发性有机污染物、有机氯农药和多环芳烃。 地下水环境中的有机污染物自然衰减作用本次研究采集了1组灌溉渠的水样，9组地下水样进行分析，结果显示：26项挥发性有机污染物，在污灌渠水样中检出11项，主要有二氯甲烷76g/L、氯仿14g/L、1，2-二氯乙烷04g/L、苯15g/L、1，2-二氯丙烷02g/L、甲苯360 g/L、四氯乙烯11g/L、乙苯36g/L、p-二甲苯/ m-二甲苯79g/L、o-二甲苯24g/L及1，4-二氯苯02g/L，有机污染物的检出率为423%。 而在9组地下水样中，有8组水样检出氯
10、仿，只有1组未检出，氯仿的检出率为889%，其余项均未检出，而未检出氯仿的水井深度较大，为10m深。由于氯仿检出值均较低，为04818g/L，均未影响到地下水的水质。 有机氯农药，在污灌渠水样中检出1项，p，p-DDT检出率111%；而在地下水中，检出的有两项，均为六六六，-六六六和-六六六，检出率分别为667%和333%，检出量大小不等，-六六六的检出量较大为59417ng/L，而-六六六的检出量较小为11220 ng/L。表明，农田长期喷洒农药，六六六已经不同程度的污染了浅层地下水，由于检出量较低，均未影响到地下水的水质。1项多环芳烃-苯并芘，在灌溉渠水中有检出，为25ng/L；而在地下水
11、样中没有检出，表明多环芳烃没有污染研究区的地下水。地下水环境中的有机污染物只有氯仿和六六六，它们在地下水流方向上随着距离的变化见图1。图1 地下水环境中氯仿和六六六在地下水流向上的变化 The concentration of chloroform and benzene hexachloride with the flow of groundwater氯仿在污灌区中最高的浓度为1g/L，随着水流方向其浓度逐渐减小，直到出污灌区后浓度减为04g/L，其衰减率达到7333%；六六六在污灌区中最高的浓度为17ng/L，随着水流方向其浓度迅速减小，直到出污灌区后浓度减为0，其衰减率达100%。2.土
12、壤环境中有机污染物自然衰减作用 挥发性有机污染物26项挥发性有机污染物，在污灌渠底泥样中检出7项，主要有氯乙烯、苯、1，2-二氯乙烷、甲苯、乙苯、p-二甲苯/ m-二甲苯及o-二甲苯，检出率269%；而土壤样中检出的也有7项，主要有二氯甲烷、氯仿、苯、甲苯、乙苯、p-二甲苯/ m-二甲苯及o-二甲苯，比底泥中多了二氯甲烷、氯仿，少了氯乙烯和1，2-二氯乙烷，它们的检出率分别为125%、25%、375%、75%、375%、75%和25%。氯仿只在表层01 m的范围内存在，而且量也很小，只有21ng/g，向下即衰减为0，而在渠底泥中却没有检出氯仿，说明氯仿不易被土壤吸附；苯也只在表层01 m的范围
13、内存在，而且量也很小，只有03ng/g，向下即衰减为0，衰减率为100%，而在渠底泥中检出的量相对较大，达32ng/g，说明苯的衰减有土壤吸附；甲苯在取样深度范围内有检出，但检出量很小，只有030ng/g，在0m和40 m深的土壤中没有检出甲苯，而渠底泥中的检出量却达9ng/g，说明甲苯的衰减有土壤吸附，且其吸附与土壤岩性有关，在50 m深度处有检出为03ng/g，其衰减率为997%；乙苯在20 m深度内有检出，量也很小，只有03214ng/g，在0m深的土壤中没有检出乙苯，渠底泥中有78ng/g，说明乙苯的衰减有土壤吸附，且其吸附与土壤岩性有关，衰减率为100%；p-二甲苯/m-二甲苯在取样
14、深度范围内有检出，但检出量很小，只有03427ng/g，在0m和40 m深的土壤中没有检出甲苯，而渠底泥中的检出量却达23ng/g，说明p-二甲苯/m-二甲苯的衰减有土壤吸附，且其吸附与土壤岩性有关，在50 m深度处有检出为0ng/g，衰减率为997%；o-二甲苯也只在表层01 m的范围内存在，而且量也较小，只有38ng/g，向下即衰减为0，衰减率为100%，而在渠底泥中检出的量有76ng/g，说明o-二甲苯的衰减有土壤吸附。土壤环境中检出的挥发性有机污染物主要有氯仿、苯、甲苯、乙苯及二甲苯等，其在土壤环境中的变化见图2。有机氯农药由于有机氯农药，是农田喷洒消灭害虫，在污灌渠底泥样中没有检测；
15、而土壤样中检出的主要有六六六(-六六六、-六六六)两项、六氯苯及DDT4项，检出率分别为25%、%、25%、375%、375%、25%及375%。有机氯农药六六六和DDT在0m深度范围内有检出，六六六的检出量较低，只有22512ng/g，而DDT的检出量较高，可达86585ng/g，向下即衰减为0；六氯苯只在表层01 m的深度范围内有检出，且量较小，只有195211 ng/g，向下衰减为0。土壤环境中有机氯农药六六六、六氯苯及DDT均有检出，其在土壤环境中的变化见图3。图土壤环境中挥发性有机污染物随深度的变化 variety of VOC with depth in the soil图土壤环境中有机氯农药的分布随深度的变化 variety of organochlorine pesticides with depth in the soil多环芳烃多环芳烃-苯并芘，在灌渠底泥样中检出量很高，达61ng/g，而在土壤样0m深度范围内均有检出，但检出量较低，分别为68ng/g、41ng/g和10ng/g，检出率为375%。其衰减率为100%。多环芳烃-苯并芘在土壤环境中的变化见图4。图
