湖泊区域多介质环境持久性有机氯污染物环境风险研究--以江苏省太湖区域为例

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1、中山大学博士学位论文湖泊区域多介质环境持久性有机氯污染物环境风险研究——以江苏省太湖区域为例姓名：赵肖申请学位级别：博士专业：环境工程指导教师：李适宇20080610摘要中国是一个湖泊众多的国家，在许多地区，湖泊是重要的地表水资源，湖泊的生态保护与湖泊周围居民的生活密切相关。随着工农业的发展，湖泊受到的污染也日益严重，持久性有机污染物正在环境介质中累积，威胁着湖泊水生生态及湖区居民的健康。区域环境风险研究是针对环境潜在危害的一种有效地环境管理手段。随着世界环境问题的日益突出，尤其是中国的环境污染程度的日益加重，环境风险也正在逐步累积。如何有效地分析和控制环境风险也成为

2、环境科学研究领域的热点。本研究针对目前湖泊区域水环境风险评价中存在的风险产生机理定量化科度不高，风险评价结果难以反映实际风险发展趋势的缺陷，综合多种环境数学模型，建立新的湖泊多介质环境风险(生态风险和健康风险)分析方法。具体研究选择太湖为研究对象，研究DDT和HcH危害湖泊水生生态及湖区居民健康的环境风险。具体研究内容和研究结论如下：(1)湖泊生态风险研究针对湖泊水环境中低剂量长期的持久性有机氯污染危害水生生物种群的生态风险，在分析污染物在水环境中的迁移分布过程及水生生态系统的基本结构与功能的基础上，应用水生生物富集动力学模型分析污染物在水生生态系统中的迁移分布过程，

3、确定风险受体的污染物富集量，并结合ICE及ACE模型分析得到的污染物慢性毒性的剂量一反应关系，应用定量生态学模型(LesIie模型)定量分析受体富集污染物的生态风险度。具体研究选择太湖为研究对象，评价DDT及HcH对大银鱼、太湖新银鱼及刀鲚三种鱼类种群的生态风险。研究结果表明此方法能有效地定量风险发生过程，建立风险源与风险后果的定量联系。其中，对DDT而言，太湖经济鱼类在当前污染水平下，根据富集动力学模型分析得到的最人DDT富集量分别为：大银鱼(1188．20～2675．80州蚝)、太湖新银鱼春群(530．59~697．50岭，I(g)及太湖新银鱼秋群(741．6D8

4、03．30“g／l(g)、刀鲚(1222．70～5736．30雌肚g)。根据剂量一反应关系及LesIie模型分析得到的DDT富集的生态风险分别为：1)大银鱼，不同概率条件的DDT富集影响下，大银鱼种群经历繁殖期(1～2月)到生命末期(2～12月)一个生命周期，种群规模有50％的可能性减少O．0107％，25％的可能性减少o．0483％，但最大不会超过1．351l％。2)太湖新银鱼，不同概率条件的DDT富集影响下，太湖新银鱼种群经历一个生命周期(包括两个繁殖期)，种群规模有50％的可能性减少O．0237％，25％的可能性减少0．0547％，但最大不会超过0．8752％。

5、3)刀鲚，不同概率条件的DDT富集影响下，刀鲚种群经历繁殖期(5～6月)到1个生命周期末期(6月～次年4月)，种群规模有50％的可能性减少O．0549％，25％的可能性减少0．1555％，但最大不会超过1．7405％。对HCH而言，太湖经济鱼类在当前污染水平下，根据富集动力学模型分析得到的最人HcH富集营分别为：大银鱼(45．65—106．99¨g／l(g)、太湖新银鱼春群(17．20～23．45岖肚g)及太湖新银鱼秋群(20．21~22．25舭)、刀鲚(35．22～221．52岖爪g)。但由于由暴露评价结果及危害评价结果得到，HCH慢性毒性导致的大银鱼、太湖新银鱼和

6、刀鲚O．Ol％死亡率对应的HcH浓度均超过太湖水体HcH实际浓度，相应的鱼体累积含量也超过实际富集量，因此太湖经济鱼类在当前HCH富集水平下生态风险为可接受生态风险。(2)湖泊区域健康风险研究针对湖泊区域低剂量长期的持久性有机氯暴露危害居民的健康风险，采用风险评价四阶段法，以多介质环境数学模型为基础，定量分析环境介质中的污染物迁移转化暴露于人体的过程，并结合湖区居民膳食结构和人体生理特性，定量分析居民的污染物暴露量及由此导致的健康风险。具体研究选择太湖区域为研究对象，评价DDT及HCH对居民的健康风险。研究结果表明此方法能有效地定量居民污染物暴露量，并分析不同环境介质

7、、暴露介质及暴露途径的风险贡献率。其中，太湖区域居民暴露量在目前暴露水平下，2个年龄段弧群DDT日平均暴露量分别为：幼年男性(6．34E．04～1．19E．02mg／l(g／d)、成年男性(3．20E．04～6．20E-03mg／l(g／d)及幼年女性(5．91E-04～1．05E．02mg，I叫d)、成年女性(2．98E_04～5．45E．03mg他岿)。2个年龄段孤摘要群HCH日平均暴露量分别为：幼年男性(5．99×lO‘4～7．46×lO刁m眺鲥)、成年男性(3．01×104～4．34×10。3mg／l(g／d)及幼年女性(5．60×104～6