基本信息
- 项目名称：
- 新疆孔雀河流域有机氯农药环境地球化学研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品探讨了有机氯农药在内陆干旱半干旱地区河流（新疆孔雀河）水体和沉积物中的分布特征、源汇、迁移转化规律以及环境行为特征及其主要影响因素。
- 详细介绍：
- 持久性有机污染物（POPs）具有长期残留性、生物积累性、三致作用（致癌、致畸、致突变）或毒性、半挥发性和长距离迁移性等特征，已引起了国内外社会的普遍关注。研究POPs在生态环境系统中的分布、迁移转化规律，对于理解POPs在环境中的行为有着十分重要的意义。目前，国内外科学家对沿海以及发达地区生态系统中的POPs开展了大量的研究，而对于中亚腹地、具有干旱大陆性气候和特殊地理环境条件地区生态系统中的POPs研究甚少。 本研究选择新疆孔雀河流域为研究区，研究典型持久性有机污染物——有机氯农药（OCPs）在孔雀河水体和沉积物中分布、源汇、迁移转化规律，以及水体pH、盐度、沉积物粒度等对其环境行为特征的影响，以揭示OCPs在中亚干旱区特殊地理环境条件下的环境行为以及研究区内OCPs的污染状况，使用历史、生态风险，对我国西部干旱区脆弱生态生态环境的保护和恢复具有指导意义。
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撰写目的和基本思路
- 为了弥补国内外对干旱的温带大陆性气候地区生态系统中POPs的残留、分布、迁移转化规律的研究空白，丰富其在全球的分布规律，以新疆孔雀河为研究区，重点研究： 1、孔雀河水体和沉积物中OCPs的空间分布和残余特征； 2、对DDTs、HCHs等的组成进行分析，讨论其源与汇及使用情况； 3、分析粒度分布特征与有机氯农药分布之间的关系； 4、水体pH值和矿化度对OCPs环境行为的影响。
科学性、先进性及独特之处
- 对位于中亚腹地荒漠，处于大陆性干旱气候条件下的新疆孔雀河水体、沉积物中的有机氯农药（OCPs）含量、沉积物的粒度进行实验分析，在此基础上讨论新疆孔雀河流域有机氯农药的分布，迁移转化规律，以及水体pH值、矿化度及沉积物粒度等因素对有机氯农药环境行为的影响，揭示OCPs在中亚干旱区生态系统中的环境行为。
应用价值和现实意义
- 通过对地处中亚腹地、大陆性干旱气候条件下的新疆孔雀河流域残留的有机氯农药的分布特征、迁移转化规律等环境行为进行深入的研究，填补了国内外对中亚内陆干旱半干旱地区生态系统中的POPs研究的空白，可丰富和加深对POPs环境行为的认识。同时对于我国西部脆弱生态环境的保护和恢复、流域居民生活质量的维护与区域生态农业建设规划也具有重要意义。
学术论文摘要
- 利用GC-ECD对新疆孔雀河14份水样、9份沉积物样品中22种OCPs进行分析，结果显示：水样中仅有DDTs、HCHs和HCB检出，其浓度范围分别为N.D.-0.019、N.D.-0.176和N.D.-0.002μg/L；沉积物样品中各OCPs检出率较高，其中HCH类农药、DDT类农药和总OCPs的浓度范围分别为0.13-6.58、0.10-1.54、和1.36-24.60ng/g。与其他地区相比，孔雀河中OCPs含量较低。OCPs浓度峰值出现在农业活动活跃地区。 水体中主要OCPs组成特点指示其来源为早期施用后残留或者大气沉降。沉积物中主要OCPs的组成特点表明近期研究区内没有工业HCH、DDT、工业氯丹、硫丹和六氯苯的使用，仅有γ-HCH输入，其最可能的来源是博斯腾湖的补给或农业灌溉回流水。 沉积物的平均粒径262.2μm，为砂的粒级范围，分选为中等-差。沉积物中OCPs的浓度与细粒成分的含量没有明显的相关性，是由研究区的特殊性和复杂性所造成的。水体高pH和高矿化度，对水中OCPs的分解有一定的影响。风险评价表明污染物的风险值均小于风险评价高限（ERM），对生物体的毒害性小。
获奖情况
- 一、 发表论文 1、《新疆孔雀河表层沉积物中有机氯农药的分布及风险评价》发表在核心期刊《环境化学》（2009.29（2），289-292）； 2、《新疆孔雀河流域有机氯农药残留状况》发表在核心期刊《环境污染与防治（网络版）》（2008年12期）； 二、 参加国际会议 3、2008年9月参加在中科院生态与环境研究中心召开的“第五届持久性有毒化学污染物国际研讨会”并作展示； 4、2009年6月参加上海东华大学在召开的“2009第二届环境科学与技术国际研讨会”，论文被会议论文集收录，并将被ISTP检索； 三、 获得奖项 5、2009年6月湖北省第七届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛“特等奖”。
鉴定结果
- 科技查新表明对位于中亚腹地荒漠干旱区水体和沉积物有机氯农药生态地球化学的研究，国内外未见相同文献报道。 成果发表在《环境化学》、《环境污染与防治（网络版）》和“ISEST2009”论文集等。
参考文献
- 1.Downie,D.L.,2003.Persistent Organic Pollutants and Policy.Science300,901 2.Wania,F.,Mackay,D.,1996.Tracking the distribution of persistent organic pollutants. Environmental Science and Technology30(9),390A-396A. 3.Jones,K.C.,de Voogt,P.,1999.Persistent organic pollutants (POPs): state of the science. Environmental Pollution100,209-221.
同类课题研究水平概述
- 持久性有机污染物（POPs）具有长期残留性、生物积累性、三致作用（致癌、致畸、致突变）或毒性、半挥发性和长距离迁移性等特征，已引起了国内外社会的普遍关注。POPs环境行为研究作为POPs研究的一个主要方面，目前国内外的研究主要集中在以下几个方面： 1．POPs在各环境介质中的分布及残余特征。研究POPs在不同环境介质中的残留是研究其环境行为以及对其进行评价和污染控制的基础。国内外学者对河流、湖泊、大气等环境介质中POPs的残留状况进行了大量监测分析并获得了大量的数据资料。 2．POPs在多介质环境中的交换、转化。由于POPs具有特殊的物理化学性质，能在不同的环境介质之间交换和转化。研究重点包括POPs在大气-水体、水体-沉积物、土壤-大气、沉积物-生物体、水体-生物体以及大气-水体-沉积物之间的交换。 3．POPs在全球、区域范围内的迁移、传输。POPs在全球、区域范围内的迁移、传输一直是POPs研究的一个热点方向。POPs具有长距离传输性，具有全球蒸馏效应，能通过大气传输，最终在寒冷地区或高纬度地区沉降和富集；同时POPs还能通过干湿沉降进入水体，通过地表径流进入河湖、海洋，在全球范围内迁移。 4．POPs对生物体（人类）的影响及风险评价。由于POPs具有疏水亲脂性和难降解性，可通过食物链放大作用，在食物链顶端生物体中高度累积并对生物体（人类）产生致畸致癌影响，也可通过母婴传输对婴幼儿产生影响。此外，空气中的POPs会对生物体产生长期的暴露风险。国内外的学者通过毒理学研究，对POPs的影响和风险提出了相应的评价标准和方法，但仍需进一步完善。但对于各种POPs的联合作用影响和风险评价，开展工作较少。 尽管国内外众多学者在世界范围内大量河流、湖泊、海洋等多环境介质的POPs的含量、分布、残余特征进行了研究，但是我们不难发现（通过查新报告也可知）：当前的调查研究主要集中在工业发达、经济发展的区域或者沿海区域范围内。仅在中国范围内，绝大多数研究都集中在东南沿海一带以及北京、天津、广州等发达地区，而对经济相对落后，处于内陆干旱半干旱地区的相关研究工作研究较少。 在水环境问题日趋严重的大背景下，本课题着重研究干旱区河水及沉积物中POPs的环境地球化学行为，所得结论对于孔雀河流域，以至西部干旱区的生态农业建设和可持续发展都具有指导意义和参考价值。
