水体沉积物多环芳烃源解析技术研究进展

水体沉积物中多环芳烃(PAHs)污染对生态系统和人体健康产生的潜在危害日益严重,许多学者利用各种源解析技术研究沉积物中多环芳烃的来源,以更好地保护水体生态环境.从多环芳烃的物理化学性质和受体模型两方面出发,介绍了现行判断水体沉积物PAHs污染来源的方法,概述应用这些方法的基本原理.根据多环芳烃的物理化学性质可以初步定性解析主要污染源,而受体模型主要是根据受体各污染物质浓度解析所有污染源的贡献,最后从这两个方面出发初步探讨了水体沉积物多环芳烃源解析技术发展趋势和新方法.     

某石油污染滩涂沉积物中总石油烃和多环芳烃组成分布特征及源解析

对石油污染滩涂区域不同高程表层沉积物和部分垂直剖面沉积物进行采样分析,分别采用紫外分光光度法和气相色谱质谱联用法测定了沉积物中的TPH(总石油烃)和16种优控PAHs(多环芳烃),分析其组成分布特征,并进行了源解析。结果表明:中低潮滩表层沉积物中TPH质量比在15.20~63.27 mg/kg,与对照点质量比水平相当,远低于《海洋沉积物质量标准》(1 000 mg/kg),PAHs均未检出;高潮滩表层沉积物中TPH质量比在1 070.00~46 327.20 mg/kg,显著高于对照点和相应中低潮滩沉积物中污染物质量比,部分点位严重超出《海洋沉积物质量标准》,PAHs质量比在0.60~30.90 mg/kg,多数点位属于重度污染;3号点和7号点高潮滩垂直剖面样品中TPH和PAHs质量比呈现随深度增加而降低的趋势,9号点则相反;高潮滩沉积物中TPH和PAHs质量比之间呈显著正相关关系(Pearson相关系数r为0.985,p0.01),具有同源性;各点位TPH均以C17~C36质量分数最高,其占比为80.15%~94.40%,PAHs组成均以2~3环为主,占比为58.14%~87.70%,低环PAHs以萘、芴和菲为主要污染物。TPH和PAHs组分特征表明,研究区域的滩涂沉积物受到了重油污染影响。     

兰炭废水中有机污染物组成及其去除特性分析

为了明确兰炭废水中有机污染物的组成及其浓度,采用气相色谱法分析了废水中苯系物、酚类、多环芳烃等有机污染物的分布情况,并对处理过程中上述有机物的去除特性进行了研究。结果表明,在兰炭废水中8种苯系物总质量浓度为111.09 mg/L;14种酚类物质总质量浓度为3350.88 mg/L,其中苯酚质量浓度最高,达到1 333.44 mg/L;废水中检测到5种多环芳烃,总质量浓度为1 335.62 mg/L,其中萘质量浓度高达1328.04 mg/L;邻苯二甲酸二丁酯及吲哚在废水中均能检测到,但未检测到喹啉。物化-生化组合处理工艺对兰炭废水的处理效果良好,其中萃取处理单元对苯系物、酚类物质、多环芳烃的去除效果显著;在生化处理阶段,苯系物、酚类、邻苯二甲酸二丁酯、吲哚、喹啉去除率较高,但多环芳烃的去除效果较差。     

生物表面活性剂产生菌处理水体石油污染物的研究

为研究水体石油污染物的生物处理方法,通过富集培养、蓝色凝胶平板分离初筛、摇瓶复筛等方法从长期被石油污染的油泥中筛选生物表面活性剂产生菌.采用薄层层析显色法和红外光谱法鉴定该菌所产表面活性剂种类,测定表面活性剂的乳化性能、表面张力和临界胶束浓度等性能,并对菌株降解水体石油污染物的影响因素及效果进行了研究.结果表明,筛选出的生物表面活性剂高产菌株LJ2所产表面活性剂为糖脂,其乳化指数为33％,25℃下可将水的表面张力从71.14 mN/m降至27.22 mN/m,临界胶束质量浓度为5 mg/L;当表面活性剂水溶液质量浓度为100 mg/L时,其乳化指数可达50％.温度、降解时间以及NaCl质量分数对菌株LJ2处理水体石油污染效果影响很大.在34℃条件下处理5d,菌株LJ2对质量浓度为2 g/L的水体石油污染物的降解率高达99.5％.研究表明,生物表面活性剂产生菌L J2对水体石油污染物有良好的降解效果,而且该菌还对水体中较高浓度的NaCl有一定的耐受性.     

上覆水性质对滇池沉积物释放滴滴涕的影响

以滇池沉积物为基质,制备p,p'-DDE污染沉积物,通过模拟悬浮态释放试验,研究了上覆水性质对滇池沉积物释放滴滴涕(DDT)的影响。结果表明:在25℃悬浮状态下,沉积物中的p,p'-DDE可逐步释放出来,表现出初阶段释放速度较快、而后变缓的特点;水体温度与沉积物释放p,p'-DDE呈正相关,水温40℃时的平衡释放量是10℃时的5.2倍;在p H=3~11的范围内,偏碱性的水体有利于p,p'-DDE从沉积相向水相中迁移,水体p H=11的平衡释放量是p H=3的2.3倍;高水平的离子强度对沉积物中p,p'-DDE的释放有抑制作用,1 mol/L Ca Cl2溶液的平衡释放量是0.01 mol/L时的44.6%;水体中的溶解性有机质对沉积物释放p,p'-DDE有显著的"增溶效应",溶解性有机质质量分数为1%时的平衡释放量是0.1%的8.5倍。研究表明,在评价湖泊水环境中DDT的生态风险时,上覆水的理化性质是一个需要考虑的因素,水温、p H值、离子强度和溶解性有机质等因素可通过提供吸热反应的动力、改变沉积物有机质形态、增加水中胶体物质的形成等途径影响沉积物中DDT向水相的迁移行为。     

底泥中营养物质及其他污染物释放机理综述

水体底泥(沉积物)污染,是世界范围内的一个重要环境问题.其污染物主要通过大气沉降、废水排放、水土流失、雨水淋溶与冲刷进入水体,最后沉积到底泥中并逐渐富集,使底泥受到严重污染.总结了底泥中氨氮、重金属的影响因素及释放机理,也指明了持久性有机污染物释放机理研究不足的现状,提出对其释放机理研究的重要性.     

某自来水厂水源多环芳烃污染分析

采用Oasis HLB柱固相萃取前处理和气相色谱/质谱联用仪的分析方法,研究了中国南方某城市自来水厂的水源中多环芳烃的污染分布与来源.结果表明,该地区水域中存在多环芳烃的轻度污染.多环芳烃的分布随季节有一定变化,夏季丰水期16种检测多环芳烃总浓度约是春季的两倍.多环芳烃污染以二、三环芳烃为主,主要由于石油排污造成,但仍有部分来源于不完全燃烧热解的五环芳烃检出.5个采样点样品中多环芳烃总量均未超出相关标准,但春季采样苯并[a]芘浓度超出我国饮用水源标准,需要继续进行监测和控制.     

多环芳烃(PAH)的检测与防护

多环芳烃(PAH)产生于煤和石油的不完全燃烧中。煤和石油是我国的主要能源(煤占70%,石油占25%)。为防止多环芳烃的污染,我们用苯并 a芘(BaP)代表多环芳烃进行了检测和防护研究。 为什么要以 BaP代表多环芳烃作为检测对象呢?第一是因为在已发现的400多种化学致癌物中,有200多种属多环芳烃及其衍生物。而多环芳烃的组成相当复杂,随着环数的增加,其异构体也增加。若把烷基衍生物及杂环化合物也包括进去,则数量更多得惊人。第二由于BaP是已被证实的强致癌物,它在多环芳烃的环境污染分拆样品中出现率最高,是环境质量评价的主要监测项目之一。…     

陆地石油开采区PAHs环境多介质分布及迁移转化模拟

利用Mackay的Ⅲ级逸度模型估算16种优先控制多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon,PAHs)在典型陆地石油开采区气、水、土壤及沉积物相间分布及迁移转化规律,根据研究区域年石油开采量估算污染物排放速率,利用实测浓度数据和文献值验证模型的可靠性.大气、水、土壤和沉积物相中的对数单位平均残差分别为1.12、1.35、1.41和1.39,表明模型对气、水、土壤和沉积物中浓度的估算与实测值大体吻合.土壤相是PAHs的主要环境归宿,落地原油是污染物主要输入方式,土壤相降解为主要输出方式,介质间迁移过程主要为沉积物相与水相的质量交换.     

我国主要地区表层沉积物中16种PAHs的污染特征

为全面了解我国表层沉积物中多环芳烃(PAHs)污染状况,对近10年文献报道的105组数据进行整理归纳,分析了我国沉积物中16种PAHs污染水平、组成特征和空间分布特征.结果表明,我国主要地区表层沉积物中PAHs质量比范围为ND(未检出)～27 510 ng/g,均值和中位值分别为789.1 ng/g和477.0 ng/g,总体处于中度污染水平;其中,高相对分子质量PAHs占61.6％.按水体类型分,河湖沉积物中PAHs质量比中位值高于近海;按地域分,河湖沉积物中PAHs质量比中位值分布呈西部和北部偏高、东部和南部偏低的特点;近海沉积物中黄海PAHs质量比中位值偏高,其他海域相近.这主要与气候条件、能源消耗、产业结构和水动力学等因素有关.目前,我国沉积物中PAHs生态风险整体偏低,但局部地区污染严重,会对当地产生一定生态影响.     

海河干流、大沽排污河沉积物中重金属污染及潜在生态风险评价

采用单因子指数法和Hakanson生态风险指数法,分析了海河干流、大沽排污河沉积物中典型重金属污染物的质量比,评估了沉积物中重金属的污染程度,定量确定了其潜在生态风险程度.结果表明,综合污染程度海河干流比大沽排污河严重.海河干流、大沽排污河沉积物当中的典型重金属污染物的平均综合污染指数 C d分别达到20.89和12.47.海河沉积物中重金属的污染程度依次为Zn、Cu、Pb、Cr、Cd,其中Zn的污染最为严重,平均污染指数 Ci f达到11.24.而大沽排污河中重金属的污染程度依次为Zn、Cr、Cu、Cd、Pb,其中Zn污染较高,Cu、Cr、Cd均为中等污染.大沽排污河比海河潜在生态风险严重,除Cd在两条河流中均具有中等潜在生态风险,其他重金属均具有低等潜在生态风险.     

页岩气开发中压裂返排液的水质污染特征研究

页岩气压裂返排液成分复杂,为了解页岩气开采过程中压裂返排液的污染情况,对四川某页岩气典型井场不同时期的压裂返排液污染物组成进行了分析,采用超滤膜法测定溶解性有机物(DOM)相对分子质量分布特性,通过建立水质矩阵开展污染特性评价,并进行了综合生态毒性研究。结果表明,该区域不同时期压裂返排液中污染物特征相似,主要污染因子为总有机碳(TOC)和氯离子,并且生物毒性高、可生化性差。研究结果可为该区域压裂返排液处理技术的选择提供参考。     

中国水体环境中多氯联苯的存在水平研究

从自然水体、水体沉积物及水生生物3个层次,系统分析多氯联苯在中国部分水体环境中的污染水平及其可能的致污原因。其结果表明:中国的大部分水体直接含有多氯联苯的量符合相应的环境质量标准,对饮水安全不构成直接威胁;沉积物中存在的多氯联苯大多源于航海运输事业的污染物排放,有关部门应采取相应的管理措施对运输船只的排污进行限制;水生生物中多氯联苯的含量在香港和珠江口出现超标现象,应引起人们的注意,积极改善该地区的水产养殖环境。     

三峡库区重庆段重点水域沉积物多环芳烃的污染特征及生态风险评价

采用液相色谱法对三峡库区重庆段9个断面沉积物样品的多环芳烃(PAHs)进行了分析。结果表明,三峡库区重庆段沉积物中ΣPAHs质量比范围为68.6~4 226 ng/g,平均质量比为685 ng/g;7种致癌单体Σ7PAHs质量比范围为23.7~1 265 ng/g,平均值为261ng/g,属中等污染水平。沉积物中ΣPAHs质量比最高点位于化工园区下游,其余断面质量比较低且变化较小;化工园区下游以2~3环为主,占总量的50.66%,其余断面以5~6环为主,占总量的25.90%~67.01%。沉积物中PAHs来源主要为木柴、煤燃料的高温燃烧。沉积物质量基准法和质量标准法评价结果表明,化工园区下游沉积物存在生态风险,有必要开展PAHs污染来源调查和底质生态修复研究;其余断面存在潜在生态风险,需加强监测。     

调蓄池在区域水系生态治理中的应用

在串湖流域黑臭水体污染治理过程中,调蓄池起到了合流污水截流及初期雨水面源污染控制的作用。本工程根据汇水分区的划分,共设置11座调蓄池,总调蓄容积为130500m^3。调蓄池的设置可最大限度地消减排入河道的污染物,同时对于控制初期雨水带来的面源污染至关重要。     

绵竹市典型河流水污染特征及水质评价

于2017年3月、8月和11月,每月月初对绵竹市两条典型河流(绵远河与马尾河)5个监测断面表层水样进行采集,选取8个水质指标进行因子特征分析,并采用单因子评价法、综合污染指数法和主成分分析法对河流水质进行评价。两条河流水体呈弱碱性。单因子评价法表明,总磷(TP)为两条河流水质的主要限制因子。综合污染指数法表明,除马尾河中间断面外,其他水质状况均为轻度污染,且枯水期水质最差。主要污染因子为氨氮(NH3-N)、TP和高锰酸盐指数(CODMn)。主成分分析表明,断面水质主要受砷(As)、溶解氧(DO)、CODMn、氟离子(F^-)、TP和NH3-N等多个因子影响,出境断面水质优于中间断面。3种方法结合定性和定量评价,评价结论不一致,所以应用多种方法来评价水质具有重要意义。     

石家庄市地表水环境质量及综合防治对策研究

在剖析石家庄市地表水环境污染现状的基础上,采用W污染分级法对地表各水域断面进行污染程度分级,并运用污染负荷比对其地表各水域的各种污染物的贡献率进行了综合评价分析。结果表明,地表多数水域水质污染相当严重,石油类,挥发酚,硫化物,总磷和三氮类为其主要污染物,最后提出了综合防治对策。     

中国近海石油污染现状及防治

概述了本世纪初我国近海海域石油烃类污染状况，并对海洋环境中石油烃类的存在形式、源、汇以及转化过程作了详细介绍，讨论了石油污染对海洋的危害，论述了石油烃类污染分析防治的各种措施及其优缺点，提出了对当前和今后研究的一些建议。     

长三角区域典型城市大气污染特征及防治建议

长三角区域是工业集聚程度高、大气环境污染形势较为严峻的区域。本文以长三角区域的典型城市南京市作为分析对象,研究其大气污染特征,分析主要污染物的组成和来源,从而深入了解长三角地区大气污染问题的影响因素,并有针对性地提出有效的防治建议。     

Cu2+对栅藻和鱼腥藻增殖的影响

通过藻类增长潜力(AGP)实验,研究了铜离子浓度对2种淡水浮游藻类增殖的影响.结果显示,当Cu2 质量浓度为0.001～0.100 mg·L-1时,能促进斜生栅藻增殖; Cu2 质量浓度为1.000～100.000 mg·L-1时,对斜生栅藻产生不同程度的毒性效应.当Cu2 质量浓度为0.001～0.010 mg·L-1时,会促进鱼腥藻增殖; Cu2 质量浓度为0.100～100.000 mg·L-1时,会对鱼腥藻产生不同程度的毒性效应.当Cu2 浓度为0.001～0.100 mg·L-1时,斜生栅藻和鱼腥藻细胞经过2 d的调整期,从生理上适应了新环境并进入对数增长期; Cu2 浓度达到1.000 mg·L-1时则需经4 d的调整期才能进入对数增长期,到14 d时2种藻细胞的密度仍在增加.对栅藻和鱼腥藻细胞密度的平均比增长率比较显示,斜生栅藻对Cu2 毒性效应的耐受力大于鱼腥藻.结果表明,在淡水水体中,微量的Cu2 有利于浮游藻类增殖,能够增进水体的富营养程度; Cu2 浓度超过1.000 mg·L-1时对浮游藻类的繁殖与生长有抑制或毒害作用; 过量的Cu2 还可能会导致食物链的破坏与水源的污染.因此,在使用硫酸铜杀藻时应注意其用量与使用次数可能会对水体造成的影响.