煤矿区水环境中多环芳烃污染物的组成与分布

采集23个石龙区地表水样和地下水样,用色谱-质谱技术鉴定不同水体中二-七环芳烃化合物,检出了14种优控多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,简称PAHs),即萘、菲、蒽、芴、芘、苯并[a]蒽、(卄屈)荧蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽、茚并[1,2,3-c,d]芘、苯并[g,h,i].结果表明,所检测的地表水样中多环芳烃含量为0.068～8.377 μg/L,地下水样中优控多环芳烃含量为0.043～0.47 μg/L;三、四环芳烃化合物含量普遍较高,且三环芳烃中菲含量最高,四环芳烃中荧蒽和芘含量普遍较高.应用甲基菲指数(MPI1)、甲基菲与菲比值(MP/P)、荧蒽与芘比值(FL/PY)和"三芴"系列的组成特征等标志物参数进行分析,得出煤及其不完全燃烧对水环境中多环芳烃的贡献较大.     

泥浆生物反应器中高相对分子质量多环芳烃生物降解及影响因素研究

泥浆生物反应器技术是有效修复多环芳烃(PAHs)污染土壤的异位处理方法.利用正交试验(L9(34)),研究在泥浆生物反应器内接种混合菌对土壤中高相对分子质量PAHs(苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽和苯并[a]芘)的生物降解及影响降解效果的因素,得到最优的降解工艺条件.12 d后苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽和苯并[a]芘的最高降解率分别为54.72%、54.01%和63.13%.在试验范围内,影响土壤中PAHs生物降解的显著因素为通气量、水土比和pH值,盐度无显著影响.PAHs生物降解的最优工艺条件是水土比为2∶1,通气量为200 L·h-1,盐度为1.5%,pH值为7.0.     

超声波萃取-同步荧光法测定土壤中的多环芳烃研究

采用超声波萃取-恒波长同步荧光法测定了土壤中的多环芳烃(PAHs).对超声波萃取和同步荧光法的测定条件进行优化,考察方法的线性相关性、准确性和加标回收率,确定优化条件为:二氯甲烷/正已烷(1∶1),体积每次30 mL分两次提取,提取时间为60 min,样品不需纯化,直接可用于同步荧光分析.超声波萃取效率高,萃取时间短.采用恒波长同步荧光法对多环芳烃进行定性定量,相关系数r＞0.9981,检测限0.052～12.37 ng,标准偏差0.017％ ～ 4.12％,回收率68.2％～109.9％.采用超声萃取-同步荧光法测定了龙岩市区不同功能区土壤中的多环芳烃.结果表明,闽西监狱良种繁殖园土样中含有苯并[a]芘和荧蒽,龙洲工业园土样中含有苯并[a]芘、荧蒽、苯并[k]荧葸、咔唑和,龙岩三德水泥厂土样中含有苯并[a]芘、荧葸、菲和蒽.该法简便快速,无需对混合物进行分离就可实现多组分的同时鉴别和定量测定.     

类酶联免疫分析法可行性的研究

多环芳烃作为持久性高毒性的有机污染物,一直受到广泛关注。酶联免疫分析技术因特异性强、快速、便捷等优点而广泛使用。建立了芳香烃受体介导的类酶联免疫竞争方法(类ELISA),用于检测环境中多环芳烃类物质的含量。在实验室条件下,分别检测了5种多环芳烃萘、苊、菲、荧蒽和芘,同时比较与高效液相色谱法(HPLC)和气相色谱-质谱联用法(GC/MS)在灵敏度、准确性和重现性等标的差异。HPLC检出限为2.70~10.71 ng/mL;GC/MS的检出限为2.60~24.40 ng/mL;类ELISA的检出限在1.24~3.10ng/mL。HPLC的加标回收率为58.03%~106.69%;GC/MS的加标回收率为88.16%~154.83%;类ELISA的加标回收率为74.67%~121.84%。HPLC的变异系数为4.26~9.03;GC/MS的变异系数为1.44~5.82;类ELISA的变异系数为2.56~8.16。结果表明,类ELISA方法灵敏度较好,准确性较高;而GC/MS方法重现性较好,检测更为稳定。     

百色市大气可吸入颗粒物PM2.5中多环芳烃污染特征及健康风险评价

为调查百色市大气颗粒物PM2.5中16种多环芳烃(PAHs)的污染特征,于2013年冬、夏两季采集了百色市城、郊2个不同采样点的大气样品,采用HPLC分析了16种US EPA优控PAHs的质量浓度、组分特征,运用同分异构体比率法揭示其污染来源.结果表明:百色市大气PM25中∑PAHs质量浓度为4.7～ 142.3 ng/m3,低于我国制定的PM2.5中PAHs的年均值(35 μg/m3);百色市城区、郊区2个采样点大气PM2.5中PAHs的质量浓度分别为6.9～ 142.3 ng/m3和4.7～ 109.6ng/m3,平均值为37.2 ng/m3和24.7 ng/m3,不同环数PAHs质量浓度从大到小为4环、5环、3环、6环、2环,4环、5环PAHs分别占∑PAHs的42.9％～ 50.7％和18.4％～22.4％;主要的单种PAHs为茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[g,h,i]苝、(苊)、苯并[b]荧蒽和苯并[k]荧蒽.冬季∑PAHs质量浓度高于夏季.PM2.5中苯并[a]芘等效毒性(BEQ)为2.3～7.4,与其他城市相比,BEQ属于中下等水平.PM2.5中的PAHs源自煤及机动车辆燃油的燃烧.     

重金属对酵母菌降解多环芳烃的影响

研究了重金属(Cu2+、Zn2+、Pb3+、Cr3+)对解脂耶氏酵母菌(Yarrowia lipolytica,Tzyx3)生长及其降解多环芳烃(PAHs)的影响。菌落计数表明,经过驯化的酵母在重金属环境中生长较好,Tzyx3对Cu2+和Zn2+耐受力强,对Pb3+和Cr3+也有较好的适应能力。重金属对PAHs降解的影响具有一定的差异性,萘、菲受此影响较少,荧蒽降解率不降反升,而重金属对芘的降解有抑制作用。降解15d后,重金属存在下Tzyx3对PAHs的降解具有较好的效果,萘、菲、荧蒽、芘的降解率分别为89.75%、88.55%、68.40%和64.15%。     

三峡库区城市给水厂多环芳烃分布变化评价

多环芳烃PAHs(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)是广泛存在的典型持久性有机污染物,了解三峡库区城市供水中PAHs的分布和变化具有重要的理论和现实意义.本文选用EPA推荐的3510c液-液萃取前处理方法和GC/MS 8270c测定方法,对三峡库区6个城市自来水厂(重庆主城3个,库区3个)原水与出厂水的多环芳烃物质的种类和含量进行了测定,并对主城某水厂两套常规处理工艺各工段PAHs的分布和水平进行了分析评价.结果表明,6个水厂的原水和出厂水中检出了萘、菲、蒽、芘、荧蒽、二氢苊共6种PAHs,其中萘、蒽、荧蒽检出率较高,枯水期含量水平在1～40 ng/L.PAHs经2种常规的水处理工艺后,浓度有所降低.但滤后水经加氯消毒等工序后,PAHs浓度有所增加.     

尼龙6纳米纤维膜富集/固相表面荧光法快速检测水体痕量多环芳烃研究

以静电纺丝法自制的尼龙6纳米纤维膜为吸附材料,建立了快速测定水体痕量多环芳烃(PAHs)的固相表面荧光光谱法(SSF)。将直径为5 cm的尼龙6纳米纤维膜作为滤膜用于抽滤菲、芘、荧蒽的水溶液,将膜自然晾干后置于可变角粉末样品池上,利用荧光分光光度计测量膜表面PAHs的三维固相表面荧光光谱特征,确定最佳激发发射波长,考察荧光强度随溶液初始质量浓度的线性变化关系。结果表明,菲、芘、荧蒽的最大激发发射荧光中心分别位于Ex/Em=255nm/368 nm、Ex/Em=340 nm/376 nm和Ex/Em=290 nm/437 nm处。当抽滤水样体积为500 m L时,菲、芘、荧蒽荧光强度与初始质量浓度之间的标准曲线分别为y=9432.4x+261.1,线性范围为5~500ng/m L;y=753480x+805.51,线性范围为0.2~10 ng/m L;y=9946.06x+603.48,线性范围为10~400 ng/m L,检出限分别为0.973 ng/m L、0.016 2 ng/m L和0.089 6 ng/m L。当质量浓度分别为100 ng/m L、10ng/m L和50 ng/m L时,7次测量的相对标准偏差(RSD)分别为7.1%、2.6%和5.1%,平均值相对误差分别为1%、2%和-0.2%。自来水低中高3个质量浓度的平均加标回收率分别为87.2%~98.2%、101%~120%、85.8%~92.3%。本方法具有简便、经济、灵敏度高等优点,适合于水体痕量PAHs的快速测定。     

多环芳烃芘降解菌株的培养与降解特性研究

采自浑河流域的底泥样品以多环芳烃芘为唯一碳源反复驯化,分离筛选出1株对多环芳烃芘具有降解作用的菌株P-D-1.经形态、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,该菌株为革兰氏阳性菌.利用菌株的16S rDNA测序后的部分序列通过NCBI在线比对,与Genbank中枯草芽孢杆菌属的同源性高达99%.初步鉴定菌株为枯草芽孢杆菌属菌株(Bacillus subtilis).该菌株的最适生长条件为30℃,pH=7.0.采用高效液相色谱(HPLC)对其降解特性及培养条件进行优化,研究不同碳源、氮源、氯化钠质量浓度和通气量对多环芳烃芘降解的影响.结果表明,芘的初始质量浓度为75 mg·L-1时,在以蔗糖为碳源,酵母膏为氮源,氯化钠质量浓度为0.02g·mL-1,在250mL三角瓶中加入100 mL培养基状况下,该菌株的生长效果最佳,对多环芳烃芘的降解率达到82.6%.     

炼焦粉尘中多环芳烃分布规律的研究

分别采集某焦化厂新、老厂地面站,炼焦焦炉和成品焦仓的4个排放筒粉尘样品,通过超声波萃取和高效液相色谱的方法,对炼焦过程中几个排污节点排放粉尘中富含的多环芳烃(PAHs)进行了分析.数据显示:炼焦焦炉排放筒中PAHs的质量浓度最高,达86.95μg·m~(-3);新厂地面站排放筒中PAHs的质量浓度最低,为6.09μg·m~(-3);从粉尘中PAHs单组分的分布特征来看,4个点位粉尘样品中共检出14种PAHs,菲和荧蒽的含量均很高,其中炼焦焦炉排放简粉尘中苯并[b]荧蒽的含馈最高;4个样品粉尘中不同环数PAHs的分布规律为,主要以低环数的PAils为主,仅炼焦焦炉排放筒中的分布规律不一致,以高环数的PAHs为主;从排放筒排放物污染水平分析,以炼焦焦炉排放筒最为突出,粉尘的质量浓度为国家3级标准的75.7倍,苯并[a]芘的质量浓度介于1级和2级标准之间.可见,焦化厂排放物对环境的污染严重,而炼焦过程中产生的多环芳烃对环境的污染更甚.     

西安市冬季大气颗粒物中多环芳烃的分布特征

对西安市不同功能区大气颗粒物中13种优控多环芳烃(PAHs)的研究表明,西安市冬季大气颗粒物中PAHs污染严重,各采样点13种PAHs总浓度(∑PAHs)为121.61～302.25 ng/m3,平均浓度为188.44 ng/m3,其中强致癌的苯并[a]芘(BaP)平均浓度为12.63 ng/m3;不同功能区大气颗粒物中PAHs和BaP的浓度分布存在明显差异,∑PAHs浓度依次为:交通繁忙区＞学生公寓(燃煤排放明显)＞农业开发区＞高新产业开发区＞商业区＞校园,BaP浓度:交通稠密区＞农业开发区＞环工学院(学校教师的停车场)＞商业区＞学生公寓＞高新产业开发区;不同功能区大气颗粒物中,中高环PAHs含量占优势,不同环数PAHs占总量的比例顺序为4环(38.64%)＞5环(25.17%)＞6环(18.83%)＞3环(10.25%).     

长江口及毗邻海域沉积物中多环芳烃分布、来源及风险评价

采用GC-MS联用技术分析了长江口及毗邻海域的表层沉积物样品中16种多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon, PAHs)的质量比,对其组分、分布、来源及生态风险水平进行了探讨.结果表明,长江口及其毗邻海域PAHs的质量比为229.6～1 242 ng·g-1(平均值为919.2 ng·g-1),检出的16种PAHs均以4～6环为主,占PAHs总量的62.07%～89.28%; 采用2～4环低相对分子质量与5～6环高相对分子质量的比值(Mr(LMW)/Mr(HMW)),荧蒽与芘的比值(Mr(FLUA)/Mr(PYR))分析PAHs的来源情况,结果显示研究区域中PAHs主要来源于石油源; 采用国外沉积物质量评价方法的生物影响效应低值(Effects Range Low, ERL)和生物影响效应中值(Effects Range Median, ERM)对PAHs污染水平进行评价,研究区域PAHs的污染水平相对较低,对底栖生物产生危害风险的可能性较小.     

加速溶剂萃取-气相色谱质谱法测定土壤中16种多环芳烃研究

为了研究土壤中多环芳烃的含量,排除土壤背景干扰,保证测定数据的准确可靠,研究了萃取剂、萃取温度对萃取效率的影响及不同洗脱液和洗脱速率在Florisil柱净化过程中对方法回收率的影响,结合Florisil固相萃取小柱净化,采用气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定土壤中16种多环芳烃。结果表明,多环芳烃(PAHs)质量浓度在10～800μg/L范围内呈良好线性(响应因子的相对偏差小于14. 2%);在2个空白添加质量比(0. 5、10μg/kg)水平下进行回收试验,测得回收率为51. 7%～106. 0%,方法精密度RSD (n=10)为3. 5%～11. 6%,检出限(LOD)为0. 08～0. 24μg/kg,定量限(LOQ)为0. 32～0. 96μg/kg。用该方法考察了6份农田土壤样品,除萘、苊和二苯并[a,h]蒽不易被检出外,其余目标物均被检出,ΣPAHs检出总质量比为10. 92～182. 64μg/kg。该方法具有较高的选择性、灵敏度和准确度,适合土壤中多环芳烃的检测和分析。     

河北曹妃甸近海沉积物中多环芳烃的含量、分布、来源及生态风险评价

2010年9月在河北曹妃甸近海采集表层沉积物样品,用气相色谱质谱仪(GC/MS)测定分析16种US EPA(美国国家环境保护署)优先控制的多环芳烃(PAHs).结果表明,曹妃甸近海9个站位沉积物中的PAHs质量比为267.2～ 858.2 ng/g,平均值为376.5 ng/g,其高值区位于原油码头东部.与国内外其他区域沉积物中的PAHs质量比进行对比发现,曹妃甸近海沉积物中PAHs的质量比总体处于中等水平.本次调查检出的PAHs种类较多,主要同系物为菲(Phe)、芴(Fl)和荧蒽(Flu).与国内研究的渤海湾近岸表层沉积物PAHs质量比进行对比发现,曹妃甸近海表层沉积物中萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘等组分质量比要高出很多,这与曹妃甸石油化工与机械制造等发展迅速密切相关.异构体比值法分析表明,该区表层沉积物中PAHs主要来源于生物质、煤及燃料燃烧.根据效应区间值进行生态风险评价,结果表明,曹妃甸沉积物对周围生物的影响较小.与国内一些典型区域的生态风险研究进行对比分析发现,各研究区域均存在芴超过影响范围低值(Effects Range Low,ERL)的站位.潜在影响等级(Probable Effects Level,PEL)分析表明,同系物中的芴也存在超过相应标准值的站位,应引起海洋环保部门的重视.     

杏子河沉积物中石油污染物释放实验研究

以延安市安塞县境内杏子河中游主河道水体沉积物为研究对象,研究石油类污染物对上覆水体的二次污染规律。研究表明,在实验条件下,沉积物中石油污染物达到释放平衡的时间为16~18 d,上覆水体二次污染的质量浓度分别达到2.8 mg/L和3.5 mg/L;通过释放前后沉积物的石油含量对比发现,沉积物表层10 cm厚度对水体的污染贡献最大,是造成水体二次污染的主要源头。根据沉积物组分分析,杏子河沉积物中共检测出11种烷烃,7种多环芳烃。通过释放前后峰面积比较发现,碳原子数在12和17之间的烷烃容易进入水体,成为杏子河石油污染物的主要组成部分。另外,杏子河多环芳烃污染的主要组份是苊、芴、异丙基萘、菲、蒽、苯并[a]芘。     

大连市饮用水中多环芳烃的概率致癌风险评价

饮用水中多环芳烃(PAHs)的水平及其致癌风险直接关系到居民的身体健康.考察了大连市饮用水中14种典型PAHs的质量浓度,并应用概率致癌风险分析方法评价饮用水中PAHs对不同年龄段和性别人群的致癌风险.结果表明:饮用水中基于苯并(a)芘的毒性当量为3.6 ng/L,低于国家饮用水标准.对儿童和青年,饮用水中PAHs引起的累积概率为90%的致癌风险分别为6.2×10-7和7.4 ×10-7,低于美国环保局建议的致癌风险值10-6,且性别间的差异很小;对成年人,累积概率为90%的致癌风险为1.7×10-6,饮用水中PAHs对成年人具有潜在的致癌风险,并且女性大于男性.同时分析了影响概率致癌风险评价的主要因素,其中饮用水中PAHs毒性当量的变化对致癌风险评价结果影响最大.     

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。     

焦化厂环境粉尘中多环芳烃分布特征的研究

通过超声波萃取和高效液相色谱方法,对炼焦过程粉尘中富含的多环芳烃(PAHs)进行了分析。数据显示,炼焦一车间环境粉尘中PAHs的质量浓度最高,达12.00μg/m3。从粉尘中PAHs单组分的分布特征来看,5个点位粉尘样品中共检出14种PAHs;通过对不同粒径的粉尘中多环芳烃的分布特征分析发现,粉尘中PAHs主要集中在10μm以下的粉尘中即PM10中,均超过了75%;环境粉尘中苯并[a]芘的浓度超过了国家规定的污染物排放标准,会对职工的健康产生较大影响。     

组合芬顿工艺处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液的试验研究

利用芬顿和光-芬顿工艺降解垃圾渗滤液纳滤浓缩液中的难降解有机物。起始pH值5.0及较低H_2O_2/Fe~(2+)投加量时,芬顿法的氧化-絮凝作用可以去除70%以上的COD。采用芬顿氧化-絮凝和光-芬顿组合工艺处理不同浓度纳滤浓缩液时,H_2O_2/Fe~(2+)投加量为35 m M/8 m M和90 m M/10 m M时均可实现90%的COD和TOC去除率;组合工艺出水COD为112~160 mg/L,BOD/COD为0.35~0.43。纳滤浓缩液中检出的13种多环芳烃经过组合工艺处理后的总去除率均约在90%。     

白腐真菌修复多环芳烃污染土壤及其降解机理的研究进展

介绍了白腐真菌对多环芳烃(PAHs)的代谢途径、降解机理,阐述了白腐真菌修复PAHs污染土壤的影响因素和生态效应,并提出了提高白腐真菌修复效率的措施.白腐真菌主要通过分泌木质素降解酶系(木质家过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶)来降解PAHs,这些胞外酶可通过开环作用把PAHs代谢成为水溶性较强的醌类中间产物,再由其他微生物降解这些中间产物直至矿化.在白腐真菌的培养过程中.通过对环境因素及营养条件(如温度、pH值、C/N比、微量元素和转速)的优化可提高胞外酶产量.在修复PAHs污染土壤过程中,生物竞争、营养条件和环境因素等均会影响白腐真菌的修复效果.同时,归纳总结了改善白腐真菌修复效果的一些措施,如真菌-细菌联合修复、添加适当的培养基质、添加表面活性剂、直接施用酶制剂和改善营养条件等.