盧少勇, 王圣瑞, 陶玉強, 孫錦業(yè), 郭 偉, 趙興茹, 焦立新
1.中國環(huán)境科學研究院, 環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室, 湖泊環(huán)境研究中心, 國家環(huán)境保護洞庭湖科學觀測研究站, 北京 100012 2.中國科學院南京地理與湖泊研究所, 江蘇 南京 210008 3.環(huán)境保護部固體廢物與化學品管理技術中心, 北京 100029 4.華北電力大學環(huán)境與化學工程系, 北京 102206
湖泊有毒有害化學品調(diào)查芻議
盧少勇1, 王圣瑞1, 陶玉強2, 孫錦業(yè)3, 郭 偉4, 趙興茹1, 焦立新1
1.中國環(huán)境科學研究院, 環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室, 湖泊環(huán)境研究中心, 國家環(huán)境保護洞庭湖科學觀測研究站, 北京 100012 2.中國科學院南京地理與湖泊研究所, 江蘇 南京 210008 3.環(huán)境保護部固體廢物與化學品管理技術中心, 北京 100029 4.華北電力大學環(huán)境與化學工程系, 北京 102206
為掌握我國湖泊流域TCs(toxic chemicals,有毒化學品)的生產(chǎn)與環(huán)境賦存狀況,以化學品高產(chǎn)量湖區(qū)為研究對象,采用文獻調(diào)研法對我國湖泊流域有毒化學品的污染現(xiàn)狀等進行總結,提出我國典型湖泊化學品和水環(huán)境調(diào)查和研究思路.研究表明:我國湖泊流域有毒化學品污染形勢嚴峻,亟需全面開展湖泊TCs的污染調(diào)查工作,以期為加強污染控制、治理和管理提供依據(jù).目前我國對于湖泊流域TCs的生產(chǎn)、使用和排放沒有詳細的統(tǒng)計數(shù)據(jù),湖泊化學品多介質(zhì)賦存情況不清、來源不明,并且缺少對TCs調(diào)查的統(tǒng)一技術規(guī)范.我國與發(fā)達國家在典型湖泊流域TCs研究與管理方面差距較大,而我國應優(yōu)先從化學品生產(chǎn)企業(yè)主要分布區(qū)同步開展湖泊和流域的TCs調(diào)查,建議基于現(xiàn)有行政區(qū)開展化學品的生產(chǎn)、使用和排放情況調(diào)查,即選擇我國中東部19個省級行政區(qū)的30個典型湖泊水庫(太湖、洞庭湖、三峽水庫、丹江口水庫等)開展TCs的生產(chǎn)、使用和排放以及環(huán)境賦存、生態(tài)效應的調(diào)查與研究,其中調(diào)查部分采用三級調(diào)查方式(普查、詳查和核查),湖內(nèi)TCs調(diào)查采用多介質(zhì)(水、沉積物和水生生物)調(diào)查方式,同時進行溯源并提出優(yōu)控清單,將有助于我國對湖泊中TCs的種類、賦存形態(tài)和濃度水平的總體把握,為科學有效地管理湖泊及其TCs提供重要基礎.
湖泊; 有毒有害化學品; 調(diào)查; 管理
湖泊是人類賴以生存的重要資源,在區(qū)域供水、防洪、氣候調(diào)節(jié)、灌溉、航運、發(fā)電及豐富生態(tài)系統(tǒng)等方面發(fā)揮了重要作用.湖泊是我國重要的戰(zhàn)略水資源,我國湖泊眾多,水面面積在1 km2以上的有2 800余個,其淡水儲量大于2.30×1011m3.湖泊流域支撐了我國25%以上的糧食產(chǎn)量,30%以上的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值,我國城鎮(zhèn)飲用水水源的50%分布在湖泊及其流域[1].
我國湖泊正面臨著嚴重的化學品污染風險:①我國是TCs(toxic chemicals,有毒有害化學品)生產(chǎn)與使用大國,全球約有常用化學品7.00×104種,我國約有4.50×104種[2];我國的化工經(jīng)濟總量列全球第一,石化產(chǎn)消列全球第二,抗生素用量占全球的87%[3].我國化學品生產(chǎn)企業(yè)88%集中在中東部19個省級行政區(qū).②近年來,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,眾多湖泊及飲用水源地受到了人類活動的強烈干擾,導致污染負荷入湖量持續(xù)增加.除營養(yǎng)鹽外,眾多湖泊(尤其是毗鄰城市和工業(yè)區(qū)的湖泊)還面臨有機物及重金屬等TCs的潛在危害,加強湖泊治理和保護刻不容緩.③TCs危害極強,具有致癌突變、生殖毒性、內(nèi)分泌干擾性等,很多還具有持久蓄積性.
健康的湖泊生態(tài)系統(tǒng)是優(yōu)質(zhì)水源的重要標志.以水生生物的生態(tài)健康為基礎評價排入湖泊中的化學品的風險也是歐美等發(fā)達國家或地區(qū)進行化學品控制管理的依據(jù),而我國目前仍缺乏湖泊流域尺度的化學品生態(tài)風險評價及管理控制技術體系,因此開展湖泊流域化學品生產(chǎn)使用和排放特征及水環(huán)境生態(tài)風險的調(diào)查和評價,篩選湖泊流域需優(yōu)先控制的TCs,是湖泊流域化學品控制與管理的基礎,將對湖泊的環(huán)保和化學品的管理政策與標準的制訂發(fā)揮重要的數(shù)據(jù)支撐與管理導向作用.
我國是化學品生產(chǎn)和使用大國,化學品種類和產(chǎn)量在世界上占比很大.目前我國在冊化工企業(yè)超過2.50×104家,農(nóng)藥、染料、甲醇、化肥等的產(chǎn)量已列世界第一[4].化學品工業(yè)對我國國民經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮了重要支撐作用,但同時也給我國環(huán)境帶來了巨大壓力.據(jù)統(tǒng)計,20世紀80年代開始禁產(chǎn)的HCH(六六六)、DDT(滴滴涕)等有機氯農(nóng)藥和PCBs(多氯聯(lián)苯)在環(huán)境中仍有較高殘留[5- 6];工業(yè)化過程副產(chǎn)物PCDDFs(多氯代二苯并二英呋喃)的年排放量超過10 t[7];2002年我國對硫磷、辛硫磷和樂果等的需求量為5 000~8 000 t[8];2007年POPs(持久性有機污染物)公約增列的PBDEs(多溴聯(lián)苯醚)的產(chǎn)量約1.00×104t[9];新列入POPs名單的硫丹在我國被大量生產(chǎn)和使用,遍布14個省市的38家企業(yè)[10];2010年POPs公約新增列的PFOS(全氟辛烷磺酸鹽)的年產(chǎn)量為100~300 t,年排放量為70 t[11];受控類的POPs〔如HBCD(六溴環(huán)十二烷)、CPs(氯化石蠟)〕也集中在我國生產(chǎn)[12- 13];EDCs(內(nèi)分泌干擾物)〔如壬基酚(NPs)〕的年產(chǎn)量約4.00×104t,約占世界總產(chǎn)量的10%[14];抗生素原料年產(chǎn)量達2.10×105t,其中國內(nèi)使用1.80×105t[15],其人均年消費量是美國的10倍[16- 17];2 500種PCPs(個人護理品)中的254種有效化學成分的年排放量為0.27×104~29.20×104t[18].
我國針對此嚴峻的化學品生產(chǎn)、使用和排放形勢,已從國家—省級行政區(qū)—市級行政區(qū)層面開展了部分化學品的種類、產(chǎn)量和來源途徑的相關調(diào)查工作,初步建立了化學品企業(yè)和化學品的數(shù)據(jù)庫,并制定了相關政策.然而,以湖泊及其流域為尺度的化學品生產(chǎn)、使用和排放的種類與數(shù)量的同步調(diào)查工作并未開展.而且,湖泊流域是復雜的體系,其包含眾多元素,孕育一方土地,多作為飲用水源地,與人民的生產(chǎn)生活息息相關.以北美五大湖區(qū)為例,五大湖流域每年產(chǎn)生0.50×108~1.00×108t有害廢物,包括Hg、PCBs、氯丹、二氧芑和DDT等.但是,相比歐美發(fā)達國家,我國目前還存在湖泊流域內(nèi)的化學品生產(chǎn)和使用種類、數(shù)量、行業(yè)、排放信息不清的問題,尤其是一些新興化學品〔如藥品與個人護膚品(PPCPs)、短鏈氯化石蠟(SCCPs)、我國在使用而國外從未使用的大宗農(nóng)藥等〕的數(shù)據(jù)更為匱乏,嚴重制約了湖泊流域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展以及和湖泊流域的生態(tài)和人類健康保護政策與標準制訂工作的推進.因此,開展我國湖泊流域?qū)用娴幕瘜W品生產(chǎn)、使用和排放的基礎調(diào)查工作十分迫切和必要,可以填補相關空白.
近年來,我國因化學品安全生產(chǎn)事故、交通運輸事故、違法排污等引發(fā)的湖泊流域突發(fā)性水環(huán)境事件頻發(fā).2005年北江鎘(Cd)污染事故,影響千萬人[19];2007年無錫太湖富營養(yǎng)和有機物污染事件,威脅150×104人的飲水安全[20];2008年云南陽宗海砷(As)污染事件,危及2.00×104人[21].持久性有機污染物、內(nèi)分泌干擾物等引起的人體健康與生態(tài)損害的問題日益顯現(xiàn),相對于傳統(tǒng)污染指標,如化學需氧量(COD)、氮、磷等,我國湖泊環(huán)境中化學品的安全防控形勢更加嚴峻.2008—2011年,我國突發(fā)環(huán)境事件545起,其中涉及危險化學品278起,占突發(fā)環(huán)境事件的51%[22].
為此,我國從21世紀初起,相繼對一些湖泊中的TCs污染和風險開展了調(diào)查和研究.這些調(diào)查和研究具有如下3個特點:①調(diào)查出來的主要有毒化學品包括PAHs、OCPs(有機氯農(nóng)藥)、PFOS、PCBs、PBDEs、PCDDFs和重金屬等.②有毒化學品遍及五大湖區(qū)(東部平原地區(qū)、東北平原地區(qū)與山區(qū)、云貴高原地區(qū)、蒙新高原地區(qū)和青藏高原地區(qū))[23].如太湖魚體中PBDE(8.59~74.28 ngg)、PCBs(10.30~165.20 ngg)[24]、DDTs(7.8×102~3.4×103pgg)和HCHs(67.3~300 pgg)[25]、PAH(289~9 500 ngg)和OCPs(121~904 ngg)[26]等,沉積物中PCDDFs(0.91~4.8 pgg,以TEQ計)和PBDDFs(0.16~1.6 pgg,以TEQ計)[27]、重金屬(重金屬在調(diào)查點超過了ERL限值——13.6%~72.3%)[28]、PAHs(209~1 003 ngg)[29]等;水體中PFCs(PFOA 56 ngL、PFHxA 19 ngL和PFOS 15 ngL)[30]等,據(jù)統(tǒng)計太湖有機化學品的數(shù)量高達74種[31];巢湖水和沉積物中的OCPs〔水(132.4±432.1) ngL、沉積物(-13.7±9.8) ngL〕[32]、重金屬(Cr、Hg、Zn為優(yōu)勢污染物)[33]和PAHs(82.4~13 000 ngg)[34]等化學品;鄱陽湖水體中重金屬(含量較低)、沉積物中重金屬(Zn、Cu、Pb、Cd的含量均超過背景值)[35]和OCPs[36](1.22~32.19 ngg,HCHs、DDTs、HCB檢出率較高)、灘地中OCPs〔HCHs、DDTs的平均值分別為1.198、34.393 ngg,符合土壤環(huán)境質(zhì)量一級標準(GB 15618—1995)《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》〕[37];洪澤湖沉積物重金屬(潛在生態(tài)危害系數(shù)依次為Hg>As>Cd>Cr>Cu>Zn>Pb)[38]和水體中抗生素(NOR為淮河入洪澤湖口主要抗生素污染物)[39]及白洋淀沉積物中OCPs(3.60~11.12 ngg,干質(zhì)量)[40]、PAHs(低分子量PAHs占61.2%~84.5%))[41]及淡水魚組織和器官(肌肉、大腦、肝臟和鰓)中HCHs和DDTs(HCHs的總濃度為0.05~14.53 ngg,DDTs總濃度為ND~8.51 ngg)[42].以上湖泊不同介質(zhì)中各類化學品的研究相對較多.③主要針對的環(huán)境介質(zhì)為水和沉積物.
國外對湖泊有毒有害化學品的調(diào)查研究起步比我國早很多、涉及的種類和環(huán)境介質(zhì)較廣泛、調(diào)查方法更系統(tǒng)與規(guī)范、對污染風險的認識更深入.20世紀60年代,美國、日本等開始開展湖泊TCs調(diào)查,20世紀90年代開始關注新興化學品調(diào)查,21世紀初制定了調(diào)查分析的質(zhì)控規(guī)程,并形成了較完善的水體基本物理、化學和生物基礎數(shù)據(jù)庫.以北美五大湖區(qū)為例,所涉化學品包括重金屬、DDT、HCH、PAHs、殺蟲劑、PCBs、PBDEs、PCDDFs、NPs、鄰苯二甲酸酯(PAEs)、雙酚A(BPA)、PFOS、PPCPs、SCCPs、抗生素等[43- 44];所涉介質(zhì)包括水、沉積物、底棲生物、魚類和鳥類等[45- 46];還涉及以上化學品,如PCBs、多氯萘(PCNs)的污染效應和來源的歷史變化,以檢驗大湖化學品防控效果,如近期對安大略湖、蘇必利爾湖水、沉積物中的POPs調(diào)查表明,其污染與20世紀八九十年代相比有降低趨勢,但生物體中仍有較高殘留[47].
與發(fā)達國家相比,我國在化學品湖泊流域風險防控領域的調(diào)查尚有較大差距.我國目前已開展的湖泊TCs的調(diào)查工作比較零散,而是更關注湖泊特定區(qū)域、特定污染物在某環(huán)境介質(zhì)中的含量[48],并對多種類化學品污染物(包括重金屬、有機污染物以及新型污染物)在湖泊多介質(zhì)環(huán)境(包括水、沉積物和生物體)中的分布及生物化學行為缺乏系統(tǒng)的調(diào)查及數(shù)據(jù)整理,難以形成湖泊流域化學品污染及風險的數(shù)據(jù)庫,遠遠不能支撐湖泊水環(huán)境的治理、流域規(guī)劃和水環(huán)境質(zhì)量基準研究.因此,亟需開展典型湖泊水環(huán)境中TCs污染物含量的分布、化學和生物行為數(shù)據(jù)的調(diào)查整理工作.
化學品排放造成的湖泊水環(huán)境污染已成為當前全球面臨的主要環(huán)境問題,而湖泊流域化學品管理業(yè)已成為世界各國做好化學品防控的關鍵.
近年來我國面臨較大的國際化學品履約壓力.而我國目前尚缺乏針對湖泊流域化學品管理的具體政策,對湖泊流域化學品管理主要沿用《固體廢物污染環(huán)境防治法》《農(nóng)藥管理條例》《危險化學品安全管理條例》《新化學物質(zhì)環(huán)境管理辦法》《關于進出口危險化學品及其包裝檢驗監(jiān)管有關問題的公告》[49]等涉水相關內(nèi)容;TCs種類和優(yōu)控種類主要根據(jù)《重點環(huán)境管理危險化學品目錄》(84種)、《化學品環(huán)境風險防控“十二五”規(guī)劃》的58種(類)、《危險化學品名錄》(3 823種)、《劇毒化學品目錄》(355種)、《中國嚴格限制進出口的有毒化學品目錄》(158種)、《高毒物品目錄》(54種)、化學品及水環(huán)境中優(yōu)先有毒污染物控制清單(68種)等執(zhí)行,然而這些化學品管理的政策、法規(guī)和清單的針對性和可操作性不夠,對湖泊流域TCs的風險防控的指導也不夠.
發(fā)達國家則普遍建立了具顯著環(huán)境管理特征的專門性化學品管理法,并據(jù)此逐步建立了以化學品風險評價與管理為基本框架的化學品環(huán)境管理制度體系,對湖泊化學品污染進行了有效的控制和管理,對湖泊水環(huán)境保護發(fā)揮了重要指導作用.如歐盟的《水框架指令》《化學品登記、評估、審批法規(guī)》,美國的《清潔水法》《有毒物質(zhì)控制法》《應急計劃與公眾知情法案》以及一些國際公約和政策〔如《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》《全球化學品統(tǒng)一分類和標簽制度》《國際化學品管理戰(zhàn)略方針》等〕.
國際上有毒和優(yōu)控化學品清單包括《有害物質(zhì)數(shù)據(jù)手冊》(美國,5 000余種)、《優(yōu)先評估化學物質(zhì)》(美國,96種)、《斯德哥爾摩公約》優(yōu)控POPs(22種)、《鹿特丹公約》(UNEP,2011)管制(43種),美國《水污染控制法》中提到的需控制的污染物清單(299種)及歐盟《水管理框架指令》的優(yōu)先污染物的標準控制清單(33種).除參考以上政策、法規(guī)和清單外,發(fā)達國家對湖泊流域化學品管理還制定了有針對性的政策、法規(guī)和清單.以北美五大湖為例,美國和加拿大環(huán)境保護局共同制定了《五大湖水質(zhì)公約》《五大湖水質(zhì)協(xié)議》《美國與加拿大兩國五大湖有毒物質(zhì)戰(zhàn)略》和《化學品管理計劃》等制度政策,以及包括艾氏劑狄試劑、苯并[a]芘、氯丹、DDT、六氯苯、烷基鉛、汞及汞的化合物、滅蟻靈、八氯苯烯、多氯聯(lián)苯、二英、毒殺芬、鎘及其化合物、1,4- 二氯苯、3,3′- 二氯聯(lián)苯胺、二硝基芘、異狄氏劑、七氯(┼環(huán)氧七氯)、六氯丁二烯(┼六-氯1,3- 丁二烯)、六氯環(huán)己烷(六六六)、4,4′- 亞甲基雙(2- 氯苯胺)、五氯苯、五氯酚、四氯苯、三丁基錫、PAH等的優(yōu)控污染物清單.這些工作形成了對五大湖區(qū)的化學品持續(xù)監(jiān)測制度,摸清了流域化學品來源、入水體數(shù)量和對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響,評估了湖區(qū)現(xiàn)有處置設施對化學品的削減作用,對保護和確保大湖生態(tài)系統(tǒng)的健康和完整發(fā)揮了重要作用.
盡管我國化學品管理法規(guī)和目錄清單不斷豐富,但對于湖泊流域的法規(guī)、政策和清單的制訂仍相對滯后[50],我國化學品管理與發(fā)達國家存在較大差距,具針對性、系統(tǒng)性的湖泊化學品環(huán)境管理法規(guī)、制度和政策明顯缺失;湖泊流域危險化學污染物排放、污染和風險現(xiàn)狀不明確;湖泊流域特征污染物、致癌致突變或生殖毒性物質(zhì)、持久性有機污染物標準缺乏等.而作為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要條件,化學品環(huán)境管理已成為我國化學品生產(chǎn)和消費大國的經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的必然要求和緊迫任務.
湖泊TCs污染管理與風險防控,亟需解決如下關鍵問題:湖泊流域化學品的生產(chǎn)、使用及排放過程與數(shù)量不清;湖泊化學品多介質(zhì)賦存情況不清,來源不明;湖泊流域的TCs調(diào)查缺乏統(tǒng)一的技術規(guī)程;不同污染程度(重度、輕度、良好)的湖泊流域化學品管理與風險防控缺少優(yōu)控清單.
因此,對于化學品產(chǎn)量高省份的典型湖泊的選擇,應基于以下5個原則:①具飲用水等重要生態(tài)服務功能;②流域工業(yè)園區(qū)化學品產(chǎn)量高,大于15×104ta;③環(huán)境保護部重點監(jiān)管湖泊(考慮不同污染狀況的湖庫);④湖泊面積;⑤湖泊營養(yǎng)水平.
而對于典型TCs的選擇基于以下3個原則:①國家環(huán)境重點監(jiān)管及管理法律法規(guī)與國際公約關注種類;②化學品國內(nèi)外管理重點關注的4類有毒有害化學品;③湖泊流域化學品生產(chǎn)、使用、排放特征.
基于以上原則,筆者最終選擇了30個湖泊水庫(官廳水庫、于橋水庫、白洋淀、衡水湖、南四湖、東平湖、松花湖、大伙房水庫、巴庫湖;洞庭湖、鄱陽湖、三峽水庫、丹江口水庫、新豐江水庫、東江水庫、山美水庫、大廣壩水庫、漲渡湖、洪湖、梁子湖、赤湖;太湖、巢湖、千島湖、升金湖、駱馬湖、陽澄湖、高郵湖、淀山湖、運城鹽湖),擬開展200多種TCs(重金屬、揮發(fā)性有機污染物、半揮發(fā)性有機污染物〔(SVOC,包括有機氯、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚、二英、短鏈氯化石蠟、全氟化合物(PFC)、酞酸酯類、多氯代萘等〕、抗生素、雌激素、農(nóng)藥類和新型污染物)的生產(chǎn)、使用和排放及其水環(huán)境賦存的調(diào)查,總體思路如下(見圖1):
a) 對于生產(chǎn)和使用采用三級調(diào)查:普查(發(fā)放調(diào)查表)、詳查(入企業(yè)調(diào)查)和核查(在企業(yè)排污口采樣).
b)水環(huán)境賦存調(diào)查主要通過采集多介質(zhì)樣品〔水、沉積物、水生動物(魚類和底棲動物)、藻類〕進行測定分析而實現(xiàn),在以上調(diào)查過程中做好嚴格的質(zhì)控.
c) 進行溯源,通過如下3個方面獲知:①分析流域與水環(huán)境化學品的排放及分布和賦存特征的調(diào)查成果;②總結已有成果及資料;③咨詢專家系統(tǒng)等.
d) 還應為管理部門提供優(yōu)控清單,通過如下4個方面獲知:①基于大范圍、多介質(zhì)、大數(shù)據(jù)量調(diào)查,獲得流域重點行業(yè)規(guī)模企業(yè)以及湖泊中TCs調(diào)查的種類與數(shù)量數(shù)據(jù);②化學品毒性效應(基于暴露毒性、降解性的公式算法和毒性測定;③總結已有成果及資料;④咨詢專家系統(tǒng)等.整合已開展的水環(huán)境、水化學成果,支撐重污染湖泊治理與良好湖泊保護,支撐化學品管理.
圖1 湖泊及其流域有毒有害化學品調(diào)查思路Fig.1 Investigation idea of toxic chemicals for lake and its region
a) 發(fā)達國家針對湖泊流域化學品調(diào)查開展得較早,管理技術方法已趨于成熟.與發(fā)達國家相比,我國存在較大差距,目前已開展的湖泊TCs的調(diào)查工作比較零散,湖泊流域TCs的法規(guī)、政策和清單制訂仍相對滯后.
b) 我國湖泊流域TCs污染形勢嚴峻,然而我國城市污水處理廠缺乏針對大部分TCs的處理工藝,這些處理廠的出水絕大部分僅考核常規(guī)污染物(氮、磷、化學需氧量、懸浮物、石油類等),一些處理廠還考核少量TCs〔包括一類污染物(總汞、烷基汞等重金屬)、選擇性控制污染物(總鎳、總銅等重金屬、苯并[a]芘、揮發(fā)酚、總氰化物、農(nóng)藥類等)〕,而對大多數(shù)TCs并不考核.因此,基于現(xiàn)有行政區(qū)的化學品的生產(chǎn)、使用和排放數(shù)據(jù),梳理出湖泊流域的化學品生產(chǎn)、使用和排放數(shù)據(jù),并適時、全面、系統(tǒng)地開展我國湖泊TCs調(diào)查,有助于我國對湖泊中TCs的種類、賦存形態(tài)和濃度水平的總體把握.
c) 在湖泊流域TCs污染調(diào)查的同時,還應開展4個方面的工作:①建立湖泊流域TCs污染應急預案,減少污染損失;②進行TCs環(huán)境風險評價研究,建立和完善湖泊流域尺度TCs的風險預警體系;③建立湖泊流域環(huán)境監(jiān)管體系,制訂符合湖泊流域TCs控制的法規(guī)和標準;④加深研究TCs的處理技術和工藝,減少入湖量.
[1] 王蘇民,竇鴻身,陳克造,等.中國湖泊志[M].北京:科學出版社,1998:72- 81. WANG Sumin,DOU Hongshen,CHEN Kezao,etal.China lakes record[M].Beijing:Science Press Ltd.,1998:72- 81.
[2] 王炳強.淺議危險化學品事故的危害及處置措施[J].廣東化工,2010,37(12):79- 80. WANG Bingqiang.The discussion about the harm and disposition measure of dangerous chemical[J].Guangdong Chemical Industry,2010,37(12):79- 80.
[3] ZHANG Qianqian,YING Guangguo,PAN Changgui,etal.A comprehensive evaluation of antibiotics emission and fate in the river basins of China:source analysis,multimedia modelling,and linkage to bacterial resistance[J].Environmental Science & Technology,2015,49(11):6772- 6782.
[4] 章軻.環(huán)保部:突出“重化?!比愇廴疚镎蝃N].第一財經(jīng)日報,2012- 12- 04(A04).
[5] 華小梅,單正軍.我國農(nóng)藥的生產(chǎn),使用狀況及其污染環(huán)境因子分析[J].環(huán)境工程學報,1996,4(2):33- 45. HUA Xiaomei,SHAN Zhengjun.The production and application of pestidices and factor analysisof their pollution in environment in China[J].Advances in Environmental Science,1996,4(2):33- 45.
[6] 姜安璽,劉麗艷,李一凡,等.我國持久性有機污染物的污染與控制[J].黑龍江大學自然科學學報,2004,21(6):97- 101. JIANG Anxi,LIU Liyan,LI Yifan,etal.Pollution and control of persistent organic pollutant in China[J].Journal of Natural Science of Heilongjiang University,2004,21(6):97- 101.
[7] 余剛,黃俊,張彭義.持久性有機污染物:倍受關注的全球性環(huán)境問題[J].環(huán)境保護,2001(4):37- 39. YU Gang,HUANG Jun,ZHANG Pengyi.Persistent organic pollutants:one of the important global environmental problems[J].Environmental Protection,2001(4):37- 39.
[8] 湯亞飛,王焰新,蔡鶴生,等.有機磷農(nóng)藥的使用與污染[J].武漢化工學院學報,2004,26(1):11- 14. TANG Yafei,WANG Yanxin,CAI Hesheng,etal.Application and pollution of oganophosphorous pesticides[J].Journal of Wuhan Institute of Chemical Technology,2004,26(1):11- 14.
[9] MAI B,ZENG E Y,LUO X J,etal.Abundance,depositional fluxs,and homologue patterns of poplychlorinated biphenyls in dated sediments cores form the Pearl River Delta,China[J].Environmental Science & Technology,2005,39(1):49- 56.
[10] 趙子鷹,黃啟飛,王琪,等.我國持久性有機污染物污染防治進展[J].環(huán)境科學與技術,2013,36(6):473- 476. ZHAO Ziying,HUANG Qifei,WANG Qi,etal.Progress of POPs prevention and control in China[J].Environmental Science & Technology(China),2013,36(6):473- 476.
[11] 孫瑞,吳明紅,徐剛,等.國內(nèi)外水體及底泥中PFOS污染物污染狀況[J].上海大學學報(自然科學版),2013,19(5):454- 458. SUN Rui,WU Minghong,XU Gang,etal.Pollution of PFOS in domestic and international water and sediment[J].Journal of Shanghai University(Natural Science),2013,19(5):454- 458.
[12] POMA G,ROSCIOLI C,GUZZELLA L.PBDE,HBCD,and novel brominated flame retardant contamination in sediments from Lake Maggiore (Northern Italy)[J].Environmental Monitoring & Assessment,2014,186(11):7683- 7692.
[13] 王琰,朱浩霖,李琦路,等.環(huán)境中氯化石蠟的研究進展[J].科技導報,2012,30(22):68- 72. WANG Yan,ZHU Haolin,LI Qilu,etal.Overview of chlorinated paraffins in the environment[J].Science & Technology Review,2012,30(22):68- 72.
[14] 李風鈴,江艷華,姚琳,等.水體中典型環(huán)境激素的種類及污染現(xiàn)狀[J].中國漁業(yè)質(zhì)量與標準,2013,3(1):44- 50. LI Fengling,JIANG Yanhua,YAO Lin,etal.The main species and pollution of environmental hormones in water[J].Chinese Fishery Quality and Standards,2013,3(1):44- 50.
[15] NAKAMURA Y, WATANABE M M.Growth characteristics of Chattonella antiqua[J].Journal of the Oceanographical Society of Japan,1983,39(4):151- 155.
[16] 張瑞杰,張干,鄭芊,等.喹諾酮類抗生素在萊州灣及主要入海河流中的含量和分布特征[J].海洋環(huán)境科學,2012,31(1):53- 61. ZHANG Ruijie,ZHANG Gan,ZHENG Qian,etal.Concentrations and spatial distributions of selected quinolones antibioticsin Laizhou Bay and main rivers flowing into the bay[J].Marine Environmental Science,2012,31(1):53- 61.
[17] 朱琳,張遠,渠曉東,等.北京清河水體及水生生物體內(nèi)抗生素污染特征[J].環(huán)境科學研究,2014,27(2):139- 146. ZHU Lin,ZHANG Yuan,QU Xiaodong,etal.Occurrence of antibiotics in aquatic plants and organisms from Qing river,Beijing[J].Research of Environmental Sciences,2014,27(2):139- 146.
[18] GOUIN T,VAN E R,PRICE O R,etal.Prioritising chemicals used in personal care products in China for environmental risk assessment:application of the RAIDAR model[J].Environmental Pollution,2012,165(6):208- 214.
[19] 竇明,馬軍霞,謝東瑜,等.北江重金屬鎘污染事故數(shù)值模擬[J].鄭州大學學報(工學版),2007,28(2):117- 120. DOU Ming,MA Junxia,XIE Dongyu,etal.Numerical simulation on cadmium pollution emergency in North River[J].Journal of Zhengzhou University(Engineering Science),2007,28(2):117- 120.
[20] 路云霞,吳長年,黃戟,等.由“無錫太湖水華事件”論太湖富營養(yǎng)化的防治[J].生態(tài)經(jīng)濟,2008(2):154- 157. LU Yunxia,WU Changnian,HUANG Ji,etal.Studies on the preventing and controlling measures of taihu lake-based on the eutrophication event of Taihu Lake in Wuxi City[J].Ecological Economy,2008(2):154- 157.
[21] 劉燕.陽宗海水體砷污染事件帶給我們的啟示[J].給水排水,2008,34(12):3- 5.
[22] 央視網(wǎng).《新聞1+1》:《中國環(huán)保, 進行時》[EBOL].北京:央視網(wǎng), 2013[2013- 02- 21].http:jingji.cntv.cn20130222ARTI1361486947103932.shtml.
[22] YU Dian,YANG Jing,LI Ting,etal.Levels and distribution of dechloranes in sediments of Lake Taihu,China[J].Environmental Science and Pollution Research,2015,22(9):6601- 6609.
[23] WU C,LUO Y,GUI T,etal.Concentrations and potential health hazards of organochlorine pesticides in shallow groundwater of Taihu Lake region,China[J].Science of the Total Environment,2014,470471(2):1047- 1055.
[24] YU Yingxin,ZHANG Shaohuan,HUANG Ningbao,etal.Polybrominated diphenyl ethers and polychlorinated biphenyls in freshwater fish from Taihu Lake,China:their levels and the factors that influence biomagnification[J].Environmental Toxicology and Chemistry,2012,31(3):542- 549.
[25] WANG Deqing,YU Yingxin,ZHANG Xinyu,etal.Organochlorine pesticides in fish from Taihu Lake,China,and associated human health risk assessment[J].Ecotoxicology & Environmental Safety,2013,98(12):383- 389.
[26] WANG D Q,YU Y X,ZHANG X Y,etal.Polycyclic aromatic hydrocarbons and organochlorine pesticides in fish from Taihu Lake:their levels,sources,and biomagnification[J].Ecotoxicology & Environmental Safety,2012,82(4):63- 70.
[27] ZHOU L,LI H,YU Z,etal.Chlorinated and brominated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in surface sediment from Taihu Lake,China[J].Journal of Environmental Monitoring Jem,2012,14(7):1935- 1942.
[28] GAO Yongnian,F(xiàn)AN Chengxin,YIN Hongbin.Distribution,sources and ecological risk assessment of heavy metals in surface sediments from Lake Taihu,China[J].Environmental Research Letters,2011,6(4):67- 81.
[29] ZHANG Y,GUO C S,XU J,etal.Potential source contributions and risk assessment of PAHs in sediments from Taihu Lake,China:comparison of three receptor models[J].Water Research,2012,46(9):3065- 3073.
[30] YU Nanyang,SHI Wei,ZHANG Beibei,etal.Occurrence of perfluoroalkyl acids including perfluorooctane sulfonate isomers in Huai River basin and Taihu Lake in Jiangsu Province,China[J].Environmental Science & Technology,2013,47(2):710- 717.
[31] 張路,范成新,鮮啟鳴.太湖底泥和疏竣堆場中持久性有機污染物的分布及潛在生態(tài)風險[J].湖泊科學,2007,19(1):18- 24. ZHANG Lu, FAN Chengxin, XIAN Qiming.Persistent organic pollutants (POPs) distribution and potential ecological risk sediment in Lake Taihu and shurry stockyatd[J].Journal of Lake Sciences, 2007, 19(1): 18- 24.
[32] LIU W X,HE W,QIN N,etal.The residues,distribution,and partition of organochlorine pesticides in the water,suspended solids,and sediments from a large Chinese lake(Lake Chaohu)during the high water level period[J].Environmental Science and Pollution Research,2013,20(4):2033- 2045.
[33] ZHANG Lei,LIAO Qianjiahua,SHAO Shiguang,etal.Heavy metal pollution,fractionation,and potential ecological risks in sediments from lake Chaohu(Eastern China)and the surrounding rivers[J].International Journal of Environmental Research and Public Health,2015,12(11):14115- 14131.
[34] ZAN F,HUO S,XI B,etal.A 100 year sedimentary record of heavy metal pollution in a shallow eutrophic lake,Lake Chaohu,China[J].Journal of Environmental Monitoring,2011,13(10):2788- 2797.
[35] 李鳴,劉琪璟.鄱陽湖水體和底泥重金屬污染特征與評價[J].南昌大學學報(理科版),2010,34(5):486- 494. LI Ming,LIU Qijing.Transverse dispersion relation in the plasma with nonextensive distribution[J].Journal of Nanchang University(Natural Science),2010,34(5):486- 494.
[36] 龍智勇,周文斌,胡春華,等.鄱陽湖流域沉積物中有機氯農(nóng)藥的殘留特征及風險評估[J].南昌大學學報(理科版),2009,33(6):576- 580. LONG Zhiyong,ZHOU Wenbin,HU Chunhua,etal.Vibrating object shape measurement base on a grating interferometer for sinusoidal phase-modulation[J].Journal of Nanchang University(Natural Science),2009,33(6):576- 580.
[37] 劉小真,周文斌,胡利娜,等.鄱陽湖區(qū)洲灘底質(zhì)有機氯農(nóng)藥的垂直污染特征[J].生態(tài)環(huán)境,2008,17(4):1348- 1353. LIU Xiaozhen,ZHOU Wenbin,Hu Lina,etal.Perpendicularity pollution characteristics of organochlorine pesticides in bottom and sediment of Poyang Lake area[J].Ecology and Environment,2008,17(4):1348- 1353.
[38] 周德山,張晴,宋向明,等.洪澤湖表層沉積物中重金屬的分布特征及潛在生態(tài)危害[J].淮海工學院學報(自然科學版),2012,21(2):39- 43. ZHOU Deshan,ZHANG Qing,SONG Xiangming,etal.Distribution of heavy metal and potential ecological risk in the surface sediment of Hongze Lake[J].Journal of Huaihai Institute of Technology(Natural Science Edition),2012,21(2):39- 43.
[39] 孫凱.洪澤湖濕地典型抗生素污染特征與生態(tài)風險[D].南京:南京林業(yè)大學,2015.
[40] GUO Wei,Zhang Huayong,HUO Shouliang.Organochlorine pesticides in aquatic hydrophyte tissues and surrounding sediments in Baiyangdian wetland,China[J].Ecological Engineering,2014,67(2):150- 155.
[41] 朱櫻,吳文婧,王軍軍,等.小白洋淀水-沉積物系統(tǒng)多環(huán)芳烴的分布、來源與生態(tài)風險[J].湖泊科學,2009,21(5):637- 646. ZHU Ying,WU Wenjing,WANG Junjun,etal.Distribution,sources and ecological risks of polycyclic aromatic hydrocarbons in water-sediment system in Lake Small Baiyangdian[J].Journal of Lake Sciences,2009,21(5):637- 646.
[42] DAI G H,LIU X H,LIANG G,etal.Health risk assessment of organochlorine contaminants in fish from a major lake (Baiyangdian Lake) in North China[J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology,2011,87(1):58- 64.
[43] HIRSCH R,TERNES T,HABERER K,etal.Occurrence of antibiotics in the aquatic environment[J].Science of the Total Environment,1999,225(12):109- 118.
[44] HONKANEN J O,HOLOPAINEN I J,KUKKONEN J V,etal.Bisphenol a induces yolk-sac oedema and other adverse effects in landlocked salmon(Salmosalarm.sebago)yolk-sac fry[J].Chemosphere,2004,55(2):187- 196.
[45] 謝德體,張文,曹陽.北美五大湖區(qū)面源污染治理經(jīng)驗與啟示[J].西南大學學報(自然科學版),2008,30(11):81- 91. XIE Delin,ZHANG Wen,CAO Yang.Non-point source pollution control in the Great Lakes Region of North America:experience and enlightenment[J].Journal of Southwest University(Natural Science Edition),2008,30(11):81- 91.
[46] HOUDE M,MUIR D C G,TOMY G T,etal.Bioaccumulation and trophic magnification of short- and medium-chain chlorinated paraffins in food webs from Lake Ontario and Lake Michigan[J].Environtal Science & Technology,2008,42(10):3893- 3899.
[47] SCHUETZE A,HEBERERR T,EFFKEMANN S,etal.Occurrence and assessment of perfluorinated chemicals in wild fish from Northern Germany[J].Chemosphere,2010,78(6):647- 652.
[48] TANG Z,HUANG Q,YANG Y.China:overhaul rules for hazardous chemicals[J].Nature,2015,525(7570):455- 455.
[49] US EPA.Available information on assessment exposure from pesticides in food[R].US Environmental Protection Agency Office of Pesticide Programs,2000.
[50] 張靜,陳會明,于文蓮,等.中國化學品安全管理現(xiàn)狀剖析與建議[J].中國化標準,2013(8):68- 72. ZHANG Jing,CHEN Huiming,YU Wenlian,etal.Analysis and suggestions on security management of Chinese chemicals[J].China Standardization,2013(8):68- 72.
Discussion of Investigation into Toxic Chemicals in Lake Regions
LU Shaoyong1, WANG Shengrui1, TAO Yuqiang2, SUN Jinye3, GUO Wei4, ZHAO Xingru1, JIAO Lixin1
1.Engineering and Technology Center of Lake, State Environmental Protection Scientific Observation and Research Station for Lake Dongting (SEPSORSLD), Research Centre of Lake Environment, State Environmental Protection Key Laboratory for Lake Pollution Control, State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China 2.Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China 3.National Technical Center for Solid Waste and Chemical Management, Beijing 100029, China 4.Environment and Chemistry Engineering Department, North China Electric Power University, Beijing 102206, China
In order to understand the production and environmental occurrence of toxic chemicals (TCs) in the lake basin of China, the pollution status and research limitations of TCs in the lake basin of the high yield regions were systemically analyzed based on the literature, and the necessity and implementation strategy of TC investigation and management in the lake basin were put forward. In consideration of the grim situation of TC pollution in China′s lake watershed, it is urgent to carry out surveys on pollution level of TCs as theoretic bases for pollution prevention, control and management. However, the detailed statistical data of the production, usage and discharge of TCs around the lake watershed are absent. The mode of occurrence and pollution sources are not clear. The unified technical norms on the survey of TCs are also absent. In the aspect of research and management on TCs of typical lake region, there is a big gap and deficiency between China and developed countries. Accordingly, it is necessary to carry out surveys and management on pollution level of TCs in the lake watershed. For the research and management on TCs of lake regions in China, areas where the density of chemical production enterprises is larger should be given priority for carrying out synchronous surveys of TCs in the lake and watershed. Hence, the thirty typical lakes and reservoirs (e.g., Taihu Lake, Dongting Lake, Three Gorges Reservoir, Danjiangkou Reservoir) of nineteen provincial administrative regions were selected to carry on the investigation of TCs on the production, usage and discharge of TCs around the lake watershed based on the present situation of production, usage and discharge of TCs in the administrative areas, and the occurrence and the ecological effects in lacustrine aquatic environment. For the survey part, a three-level survey manner (census, detailed survey and verification) was used. In order to fully understand pollution level of TCs in the lakes, the multimedia (water, sediment and aquatic life) should be surveyed. At the same time, the pollution sources should be tracked and the priority list of TCs should be established. It is very critical for China to grasp the types, occurrence and content of TCs and provide an important basis for the prevention and control of chemicals.
lake; toxic chemicals; investigation; management
2016- 05- 01
2016- 09- 28
科技基礎性工作專項(FY110900);國家自然科學基金青年科學基金項目(41373027);中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務專項(2012- YSKY- 14)
盧少勇(1976-),男,湖南郴州人,研究員,博士,主要從事治湖治理技術機理及其應用研究,lushy2000@163.com.
X524
1001- 6929(2017)02- 0275- 07
A
10.13198j.issn.1001- 6929.2017.01.27
盧少勇,王圣瑞,陶玉強,等.湖泊有毒有害化學品調(diào)查芻議[J].環(huán)境科學研究,2017,30(2):275- 281.
LU Shaoyong,WANG Shengrui,TAO Yuqiang,etal.Discussion of investigation into toxic chemicals in lake regions [J].Research of Environmental Sciences,2017,30(2):275- 281.