农村废水农药污染的生态修复技术研究

生态环境学报2017,26(1):142-148http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com基金项目：广东省科技计划项目应用型科技研发专项项目（2015B020235008）作者简介：靳聪聪（1990年生），男，硕士研究生，研究方向为水体生态修复。E-mail:287038251@qq.com*通信作者。E-mail:yangyang@scies.org收稿日期：2016-12-27农村废水农药污染的生态修复技术研究靳聪聪1，杨扬1,2*，刘帅磊1，戴玉女1，张晓萌1，唐小燕1，冯旭11.暨南大学水生生物研究中心，广东广州510632；2.热带亚热带水生态工程教育部工程研究中心，广东广州510632摘要：针对农业型村落地表水体长期遭受混合农药污染，生态环境受损严重的情况，于2015年8月在广州市近郊建立了黑藻（Hydrillaverticillata）和苦草（Vallisnerianatans）混种修复示范区，开展了沉水植物的构建对示范区7种农药（4种有机磷农药、2种有机氯农药和1种拟除虫菊酯类农药）污染控制、底栖动物恢复效果及常规水质指标浓度削减的研究，并采用风险商（RQ）法对水体中的农药进行生态风险评估。结果表明，示范区重建的半年内，水体中毒死蜱、氰戊菊酯、腐霉利、甲拌磷和乙草胺5种农药的平均去除率均大于75%，马拉硫磷和乐果的去除率约为50%。构建后，腐霉利由中等风险降为低风险，毒死蜱、乙草胺和乐果由高风险降为中等风险，其他3种农药的RQ值均显著下降（P<0.05）。综合质量浓度和生态风险控制效果，将甲拌磷和马拉硫磷列为重点控制农药品种。底栖动物的物种数、生物量及多样性较修复前均呈明显增加趋势，并与沉水植物生物量呈显著正相关（P<0.05）。水体各项常规水质指标质量浓度显著下降（P<0.01），水质基本上从地表水标准的劣Ⅴ类提高到Ⅲ~Ⅳ类。综上所述，沉水植物的构建可有效控制水体中混合农药的质量浓度，降低其对水体的生态风险，恢复底栖动物多样性，是修复广东农村地区混合农药污染水体的有效方法。关键词：农药；生态风险；底栖动物；水质评价DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.01.021中图分类号：X703;X592文献标志码：A文章编号：1674-5906（2017）01-0142-07引用格式：靳聪聪,杨扬,刘帅磊,戴玉女,张晓萌,唐小燕,冯旭.2017.农村废水农药污染的生态修复技术研究[J].生态环境学报,26(1):142-148.JINCongcong,YANGYang,LIUShuailei,DAIYunv,ZHANGXiaomeng,TANGXiaoyan,FENGXu.2017.Ecologicalrestorationofpesticidespollutioninruralwastewater[J].EcologyandEnvironmentalSciences,26(1):142-148.长期以来，农村地区由于环保设施匮乏，生活废水和生产污水直接排放，农村污水已成为我国水体污染的重要来源（干钢等，2013）。同时，为保障农作物产量，大量不同品种的农药被用于控制农业病虫害和杂草生长，但只有少量停留在作物上发生效用，大部分残留于土壤中（顾宝根等，2009），随着降雨或灌溉径流汇入附近地表水体，严重影响区域内河道、水塘的水体质量（Luetal.，2014）。研究发现，农药对人类健康和生态系统都存在潜在危害，我国地表水质量标准（GB3838—2002）中对部分农药设定了标准限值，但也只是针对人类健康，没有针对水生生物或水生态保护的标准（徐雄等，2016）。例如，地表水质量标准中规定马拉硫磷和乐果的标准限值分别为50μg·L-1和80μg·L-1，而其预测无效应浓度（PNEC）仅为1μg·L-1左右，高于此值均会对水生生物造成毒害。因此，农村污染水体中混合农药的去除和潜在生态风险控制，成为新农村建设中亟待解决的重要问题。沉水植物的修复重建是改善水质的有效措施（Nurminenetal.，2009；Donketal.，2002；Declercketal.，2007），虽已被应用于处理农村污染池塘水体富营养化（唐红亮，2012；冯金飞等，2014），但目前有关沉水植物构建后对农村受损水体中混合农药浓度削减和生态风险控制的研究仍鲜有报道。底栖动物是水生态系统的重要组成生物，对环境变化反应敏感，其群落物种组成、多样性变化、耐污类群所占比例等都可以从不同方面反映水质的好坏（熊春晖等，2016）。在农村复合污染水体修复初期，针对底栖动物物种数、生物量和多样性的变化研究较少，并且很少利用底栖动物