摘要: 多环芳烃(PAHs)及重金属是典型的持久性有毒污染物，可对生态系统和人类健康造成严重危害。丹江口水库位于汉江中游，是南水北调中线工程的水源地，其水质状况关系到上亿人的饮水安全。但目前对丹江口水库在PAHs及重金属污染方面的研究较为缺乏。本研... 展开 多环芳烃(PAHs)及重金属是典型的持久性有毒污染物，可对生态系统和人类健康造成严重危害。丹江口水库位于汉江中游，是南水北调中线工程的水源地，其水质状况关系到上亿人的饮水安全。但目前对丹江口水库在PAHs及重金属污染方面的研究较为缺乏。本研究系统考察了汉江和丹江口水库中16种美国环境保护总署(USEPA)优先检测PAHs及8种重金属的污染水平，并对其分布特征及可能的污染来源进行了分析，利用一系列环境标准值及评估模型对其进行了生态风险及人体健康风险的评估。主要结果如下: 对于PAHs:PAHs在表层水，表层沉积物及消落区土壤中的总浓度范围依次为nd～187.83 ng L-1，86.23～5952.81 ng g-1和55.15～1772.79 ng g-1。在所有样品中，3环PAHs都是主要的PAHs组分，但在表层沉积物和消落区土壤样品中，高分子量的PAHs（4～6环PAHs）占总PAHs的比例明显高于水体样品。来源分析结果表明在丹江口水库及汉江表层水样品中PAHs均来自于石油源和燃烧源，水库消落区土壤及汉江沉积物中PAHs主要来自于化石燃料燃烧。通过对样品中总PAHs浓度与总有机碳含量(TOC)相关性分析得出，丹江口水库及汉江中PAHs在水体和消落区土壤及表层沉积物中的分布尚未达到平衡状态，可能是由于该区域仍然有持续的PAHs污染源输入。最后，采用毒性当量因子(TEFs)、风险商(RQ)及终生致癌风险(ILCR)等方法，对研究区域中PAHs进行了生态风险及人体健康风险评估。结果表明，研究区域表层水中的PAHs通过饮水暴露途径对居民造成的潜在致癌风险较低，但16种PAHs的大多数都对生态环境造成中等程度风险。 对于重金属:本研究关注汉江和丹江口水库中8种重金属:Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、 Pb。其在表层水中的平均浓度分别为2.71、36.77、2.26、3.14、1.97、0.72、0.07和7.11μg L-1;在消落区土壤中的平均浓度依次为116.01、33.90、48.74、26.18、33.88、0.52、2.12和26.98μg g-1;在表层沉积物中的平均浓度依次为150.83、18.48、64.96、44.02、27.48、0.99、0.18和39.48μg g-1。可见丹江口水库及汉江中主要的重金属种类是Cr、Ni和Pb。重金属的含量在冬夏两季、不同区域差异显著，表明丹江口水库及汉江重金属的污染受多种因素影响。用中国地表水环境质量标准(GB3838-2002)、USEPA标准、中国土壤环境质量标准(GB15618-1995)及沉积物质量准则值对研究区域中重金属进行风险评估，结果表明:水库表层水中Cd、Hg和Pb在夏季会存在一定的生态风险;丹江口水库消落区土壤中Ni、As、Hg和Cd在冬季对人体健康具有一定的风险，As和Hg在夏季对人体健康具有一定的风险;汉江沉积物中Cr在夏季引起的生物负效应会经常发生。相同区域同种重金属在不同介质间的相关性分析表明，水库中Hg在表层水与消落区土壤间、汉江中Pb在表层水与沉积物间显示出了显著的相关关系，表明Hg和Pb容易在不同介质间迁移。相同介质中不同重金属间相关性分析表明，丹江口水库及汉江中某些重金属有着相同来源，如水库消落区土壤中Pb和Cd，汉江沉积物中Zn、Ni、As和Pb。水体中个别重金属含量和TOC显著相关，沉积物及消落区中重金属多与TOC无显著相关关系，说明该区域中TOC对环境中重金属的分布影响不大。 收起