杭嘉湖地區(qū)飲用水源半揮發(fā)性有機(jī)物污染現(xiàn)狀

朱麗芳,周文軍,王經(jīng)委

(1.浙江水利水電專科學(xué)校市政工程系,浙江 杭州 310018;2.浙江大學(xué)環(huán)資與資源學(xué)院,浙江 杭州 310058)

1 問題的提出

飲用水源作為最為重要的水資源,其水質(zhì)狀況直接關(guān)系到人們的身體健康和社會(huì)穩(wěn)定,一直是水資源保護(hù)的重中之重。但是,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長,排污總量和環(huán)境容量的矛盾越來越突出,突發(fā)性環(huán)境事件增多,水源安全面臨巨大挑戰(zhàn),飲用水源地的保護(hù)受到全社會(huì)的普遍關(guān)注。有關(guān)報(bào)道表明[1-6],工業(yè)排放的半揮發(fā)性有機(jī)物是水源水中的主要污染物之一。苯并 [a]蒽、苯并 [a] 芘、鄰苯二甲酸雙(2-二乙基己酯)等半揮發(fā)性有機(jī)物已被國際癌癥研究所 (IARC)列入致癌物或可疑致癌物之中[7],且具有積累性和難以去除等特點(diǎn),應(yīng)引起重點(diǎn)關(guān)注。

聯(lián)用法測定水樣中氯代苯、多環(huán)芳烴、硝基苯、多氯聯(lián)苯、鄰苯二甲酸酯等半揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度,考察其時(shí)空分布變化規(guī)律,為改善水源地水質(zhì)、控制水質(zhì)惡化、保障飲水安全提供依據(jù)。

2 樣品采集與分析

杭嘉湖地區(qū)集中式飲用水源主要有水庫型和河流型2種,分布于苕溪、運(yùn)河和錢塘江3大水系。本次研究共選取了16個(gè)取樣點(diǎn),基本情況見表1。

2.1 方法依據(jù)

參考美國國家環(huán)保局EPA525方法,樣品采用固相萃取—?dú)庀嗌V/質(zhì)譜分析法 (GC-MS)測定。

表1 采樣點(diǎn)基本情況表

2.2 儀器和試劑

6890/5973N氣相色譜質(zhì)譜儀 (GC-MS,美國安捷倫公司);DB-5MS石英毛細(xì)管氣相色譜柱 (60 m×0.25 mm×0.5 μ m);SUPELCO固相萃取裝置;TTL-DCII型氮吹儀(同泰聯(lián)科技有限公司)。

甲醇和乙酸乙酯均為色譜純(Tedia,USA);半揮發(fā)有機(jī)物標(biāo)樣(美國百靈威公司);實(shí)驗(yàn)用水均為超純水(電阻率為18.2MΩ)。

2.3 水樣的采集與處理

水樣用4 L棕色玻璃瓶采集,加鹽酸調(diào)節(jié)pH＜2,水樣充滿樣品瓶;樣品置于恒溫冷藏箱中運(yùn)回,4℃冰箱內(nèi)保存,于7 d內(nèi)分析。

水樣經(jīng)0.7μ m玻璃纖維濾膜過濾后,取500 mL水樣,過C18固相萃取柱,乙酸乙酯洗脫,氮吹濃縮,加標(biāo)、定容后直接進(jìn)樣,化合物的回收率為64.5%～102.5%。

2.4 儀器操作條件

以高純氦氣為載氣,流量為1.0 mL/min;自動(dòng)不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量為1 μ L;進(jìn)樣口溫度為300℃;檢測器溫度為300℃;采用程序升溫法:45℃(1 min)→30℃/min→130℃ (3 min)→12℃/min→180℃→7℃/min→240℃→12℃/min→300℃(3min);離子源,EI;溫度,230℃。

2.5 分析方法

氯代苯、多環(huán)芳烴、硝基苯、多氯聯(lián)苯、鄰苯二甲酸酯等43種化合物,其相應(yīng)的分析圖譜及有關(guān)參數(shù)見圖1和表2。

圖1 化合物標(biāo)準(zhǔn)樣品的GC-MS譜圖

續(xù)表2

3 結(jié)果與討論

3.1 有機(jī)污染物濃度水平及特征污染物

16個(gè)集中式飲用水源地主要檢出的有機(jī)污染物及濃度水平見表3。

表3 水源水中主要檢出物及其濃度表 μ g/L

從表3的結(jié)果可以看出,14種被檢出的有機(jī)污染物的濃度范圍為0.01～4.26 μ g/L,其中有5種污染物的最高濃度大于1.00μ g/L。檢測到的 4種污染物已列入GB 3838—2002我國地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的集中式生活飲用水地表水源地特定項(xiàng)目的污染物,其濃度均低于相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值,其余10種未列入標(biāo)準(zhǔn)。

在14種被檢出的有機(jī)污染物中,鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸雙(2-二乙基己酯)、2,6-二硝基甲苯等化合物的檢出率均為超過50%。為杭嘉湖地區(qū)飲用水源的主要特征污染物。

3.2 不同時(shí)期污染物的分布特征

對比了杭嘉湖地區(qū)飲用水源水中有機(jī)污染物在平水期、豐水期、枯水期的種類和濃度水平,在平水期、豐水期、枯水期被檢出的有機(jī)污染物種類分別為12,9,14種,被檢出污染物的濃度范圍分別為0.04～4.26,0.01～0.48,0.01～1.00 μ g/L。在平水期,被檢出的有機(jī)污染物濃度最高,達(dá)4.26μ g/L;在枯水期,被檢出的有機(jī)污染物的種類最多,達(dá)14種;在豐水期,被檢出污染物的種類最少,僅為9種,污染物的濃度均低于相應(yīng)污染物在平水期和枯水期的濃度。

3.3 不同水系的分布特征

從檢測結(jié)果看,運(yùn)河水系污染物濃度相對較高,特別是嘉善陸斜塘和海鹽姜官橋港飲用水源地的鄰苯二甲酸脂類濃度最高;錢塘江水系檢出的污染物種類最多,共14種,其中硝基苯和硝基氯苯僅在錢塘江水系檢出;苕溪水系共6個(gè)取樣點(diǎn),除東苕溪奉口段和長興包漾河屬河流型水源外,其余為水庫型水源,從檢測結(jié)果看,水庫型水源水質(zhì)較好,僅檢測到4種污染物,均為鄰苯二甲酸脂類;東苕溪奉口段和長興包漾河水源地有機(jī)物污染相對較嚴(yán)重。

4 結(jié) 語

杭嘉湖地區(qū)飲用水源主要的半揮發(fā)性有機(jī)污染物為鄰苯二甲酸脂、多環(huán)芳烴、2,6-二硝基甲苯等。鄰苯二甲酸脂和多環(huán)芳烴化合物是目前世界上有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)公認(rèn)的環(huán)境激素類污染物,鄰苯二甲酸雙 (2-二乙基己酯)、鄰苯二甲酸二丁酯被認(rèn)為能引起人體內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂并具有生殖毒性,而苯并[a]蒽則是一種常見的可疑致癌物。杭嘉湖地區(qū)16個(gè)飲用水源水中超過半數(shù)檢出鄰苯二甲酸雙(2-二乙基己酯)、鄰苯二甲酸二丁酯,雖未超出國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值,但由于其普遍存在,應(yīng)予以關(guān)注。

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