胶州湾位于山东半岛南岸，是一个典型的温带半封闭海湾，注入的大小河流有十几条，其中大沽河是注入胶州湾流程最长、流域面积最广的河流，其发源于山东烟台招远市的阜山西麓，流经招远、栖霞、莱州、莱阳、莱西、平度、即墨、城阳、胶州等九市(区)，河道全长179km，总流域面积为46553km2，河道平均宽46m，多年平均径流量6．02亿m3，属季节性河流［1］。大沽河入海口湿地是青岛市最大的一片浅海湿地，面积约440km2，是鱼类、贝类等水生动物和野生动物的栖息、繁衍场所，在净化环境、减轻灾害、保护海岸线和维持生物多样性中发挥着重要作用。六六六(HCHs)与滴滴涕(DDTs)属于有机氯农药，曾作为杀虫剂广泛使用在农业生产中。但由于其毒性大，化学性质稳定，在残留物中半衰期可达几十年，在世界范围内早已被列为禁止生产、禁止使用产品，我国已于1983年停止生产使用。但由于这两种物质在环境中的持久性和较强的脂溶性，残留于土壤和空气中的农药容易通过地表径流、大气沉降等形式汇于江河水流，最后注入大海，在沉积物中积累，并通过生物富集放大，给海洋环境和水产品安全带来危害。近年来，对胶州湾海域有机氯农药的研究已有报道［2-4］，但未见有关胶州湾浅海湿地沉积物中有机氯污染状况的研究报道。在实施国家海洋公益项目“胶州湾湿地生态系统功能保护与生态修复研究”课题过程中，课题组以胶州湾大沽河口湿地为研究区域，分别于2009年2月，5月，8月，11月进行沉积物采集，并对沉积物中HCHs和DDTs含量进行检测。本文根据两种有害物质的含量分布与变化特点，对胶州湾湿地沉积环境质量进行评价，为胶州湾湿地生态系统的功能保护与修复提供科学依据。 1材料与方法 1．1材料来源 在研究区域共设置42个调查站点(图1)。其中潮间带7个断面，21个站点(C1-C7断面，每个断面3个站点);-6m等深线以浅及其外缘的浅海海域7个断面，21个站点(Q1-Q7断面，每个断面3个站点)。用抓斗式采泥器采集沉积物，取其上部0～5cm部分，进行HCHs和DDTs含量检测。1．2分析方法采用气相色谱法，按照GB17378．5《海洋检测规范》中的规定进行。1．3评价标准采用GB18668-2002的第一类海洋沉积物质量标准。评价参数的标准值见表1。 1．4评价模式 式中:Pi为某污染因子的污染指数即单因子污染指数;Ci为某污染因子的实测浓度;Cio为某污染因子的评价标准。以单因子污染指数1．0作为该因子是否对环境产生污染的基本分界线，小于0．5为沉积环境未受该因子污染;介于0．5～1．0之间为沉积环境受到该因子污染;大于1．0(超出一类海洋沉积物质量标准)表明沉积环境已受到该因子污染。 1．5质量控制与保证 本实验过程中所有质量控制与保证体系均满足GB17378中的相关规定和要求。 2结果与分析 2．1HCHs和DDTs平面分布特征 根据4次调查结果，分别作沉积物中HCHs和DDTs含量分布图(图2，3)。从图2和图3可以看出:在潮间带和浅海区域表层沉积物中HCHs和DDTs的分布有一个共同特征:2月，5月，11月，大多数测站含量偏低。8月份，含量高的站位增多。原因是:大沽河是季节性河流，又是注入胶州湾流程最长、流域面积最广的河流。枯水期(2月、5月、11月)降水量少，从农田携带有机氯农药进入胶州湾的雨水少，导致了这3个月份检测结果较低。8月份正值汛期，大量的雨水携带有机氯农药流入胶州湾，使得沉积物中HCHs和DDTs含量增大。第二个特征是:与HCHs相比，DDTs含量平面分布特征更为明显。即:2月和5月靠近水流处高，远离水流处低;8月各测站含量普遍偏高;11月，离岸边较远的测站较高。究其原因:2月和5月降水量少，注入胶州湾的泥沙没有充分扩散，使得农药在河口处含量较高，靠近水流处高，远离水流处低;8月随着雨量增多，注入胶州湾的水流湍急，泥沙被充分扩散，同时搅动了表层沉积物，使得8月各测站含量普遍偏高，无明显的规律可寻;11月，随着降雨量减少，注入胶州湾的HCHs和DDTs变少，原来含量较高的沉积物在水流和潮流的作用下逐渐远离河口，致使离岸边较远的测站偏高。另外一个特征是:HCHs和DDTs在大沽河东侧出现了高值。是因为胶州湾是一个半封闭海湾，泥沙的运移主要受潮流与河水流的共同作用控制，而湾内潮流由口门向湾顶逐渐减弱。大沽河东侧调查站位位于湾的顶部，此处受河流冲刷有限，以上两种原因造成该处污染物很难向大海深处扩散，导致污染物积累，含量明显高于其他站位。由于HCHs疏水性没有DDTs强，容易随水的流动迁移。所以HCHs含量平面分布特征没有DDTs明显。从HCHs、DDTs分布图明显看出，整个调查海域沉积物中的HCHs、DDTs含量分布比较零散，没有一个集中的污染源，说明两种污染物主要来自沿岸水域的陆源性输入，早期使用的农药在土壤中残留是主要原因。 2．2平均值变化特征 将每个站位的四次调查结果平均，分别作沉积物中HCHs和DDTs平均含量柱状图(图4～7)。由柱状图4～7看出，污染物最高值多数出现在靠近大沽河水流的站位。通过分析认为，从大沽河输送来的泥沙，首先在这些地方淤积，尚未与海水充分交换，导致这些站位污染物含量偏高。 2．3沉积物中HCHs、DDTs含量季节变化特征 由图8看出:潮间带区域表层沉积物HCHs含量季节变化趋势是，8月最高，2月次之，11月最低;DDTs含量季节变化趋势与HCHs一致。浅海区域表层沉积物HCHs含量季节变化趋势是，8月最高，5月次之，2月最低;DDTs含量季节变化趋势是，8月最高，2月次之，5月最低(图9)造成以上结果的原因前面已经分析:大沽河是季节性河流，流程长，流域面积广。北方的汛期集中在7、8、9三个月，随着雨水增多，土壤中的有机氯农药通过地表径流汇于胶州湾，在沉积物中积累，使得8月份HCHs和DDTs含量增大。其他3个月份雨水少，由大沽河向胶州湾输送的泥沙较少，沉积物中污染物含量较低。 #p#分页标题#e#
2．4区域差异 由图10看出，胶州湾湿地海域表层沉积物HCHs含量，除了8月潮间带平均含量略高于浅海外，其他3个月份区域差异不大。胶州湾湿地海域表层沉积物DDTs含量的区域差异明显，2009年2，5，8，11月四次采样，所测DDTs平均含量均为潮间带区域＞浅海区域。HCHs含量的区域差异不明显，而DDTs差异较大，潮间带区域明显高于浅海区域，这与以前研究的结论基本相似［4］。曾有报道:DDTs生物富集系数(BCF)比HCHs高2～3个数量级［5］。即与HCHs相比，DDTs的疏水性更强，更难溶入水，致使水体中的DDTs沉降于海底沉积物中的速度较快，不像HCHs那样易于随水流和潮流迁移。 3沉积物质量评价 3．1HCHs 2009年2，5，8，11月潮间带和浅海区域表层沉积物HCHs污染指数和超标率详见表2。由表可见，通过四次调查，潮间带区域HCHs最大污染指数为0．15，浅海区域最大污染指数为0．12，超标率皆为0，说明这两个区域的沉积环境尚未受到HCHs的污染。 3．2DDTs 2009年2，5，8，11月潮间带和浅海区域表层沉积物DDTs污染指数和超标率详见表3。可看出，潮间带区域DDTs超标率在61．90%至95．24%之间，最大污染指数为4．49;浅海区域DDTs超标率在38．10%至76．19%之间，最大污染指数为3．67，说明这两个区域已受到DDTs不同程度污染。 4结论 (1)通过2009年2，5，8，11月四次调查，胶州湾潮间带表层沉积物中HCHs含量范围为(17．56～77．39)×10-9，最大污染指数为0．15;浅海区域表层沉积物中HCHs含量范围为(ND～62．71)×10-9，最大污染指数为0．12。说明胶州湾湿地表层沉积物中HCHs含量符合一类海洋沉积物标准要求，未受到HCHs的污染。潮间带区域DDTs含量范围为(ND～89．87)×10-9，最大污染指数为4．49;浅海区域DDTs含量范围为(ND～73．43)×10-9，最大污染指数为3．67，说明胶州湾湿地表层沉积物已受到DDTs污染。 (2)各测站沉积物HCHs、DDTs含量变化与胶州湾入湾河流的流量变化相一致。即:丰水期(8月份)含量偏高，枯水期(其他3个月份)含量偏低。二者主要来源于河流输入和地表径流输入，早期的农药残留是主要原因。 (3)HCHs平均含量除了8月份潮间带略高于浅海外，其他3个月份区域差异不大;DDTs平均含量全年均为潮间带区域＞浅海区域。
