Monthly survey of N-nitrosamine yield in a conventional water treatment plant in North China

A sampling campaign was conducted monthly to investigate the occurrence of N-nitrosamines at a conventional water treatment plant in one city in North China. The yield of N-nitrosamines in the treated water indicated precursors changed greatly after the source water switching. Average concentrations of N-nitrosodimethylamine (NDMA), N-nitrosomorpholine (NMOR), and N-nitrosopyrrolidine (NPYR) in the finished water were 6.9, 3.3, and 3.1 ng/L, respectively, from June to October when the Luan River water was used as source water, while those of NDMA, N-nitrosomethylethylamine (NMEA), and NPYR in the finished water were 10.1, 4.9, and 4.7 ng/L, respectively, from November to next April when the Yellow River was used. NDMA concentration in the finished water was frequently over the 10 ng/L, i.e., the notification level of California, USA, which indicated a considerable threat to public health. Weak correlations were observed between N-nitrosamine yield and typical water quality parameters except for the dissolved organic nitrogen.     

上海市饮用水中痕量土臭素和二甲基异冰片年变化规律及来源研究

采用液液微萃取-气相色谱/质谱联用测定饮用水中痕量异嗅物质--土臭素(geosmin,GSM)和二甲基异冰片(2-Methylisoborneol,2-MIB或MIB).对上海市饮用水水源以及某水厂工艺出水进行调查发现,土霉昧的来源主要为2-MIB,异嗅问题暴发季节为7～10月,7、8月份达到顶峰,原水中2-MIB的最高检出浓度可达152.82 ng/L.水厂出水中最高检出浓度为97.94 ng/L.初步的来源分析推断2-MIB为水中颤藻的代谢产物.     

Occurrence and formation potential of nitrosamines in river water and ground water along the Songhua River, China

The presence of mutagenic and carcinogenic nitrosamines in water is of great concern. In this study, seven nitrosamines including N-nitrosodimethylamine (NDMA), N-nitrosodiethylamine (NDEA), N-nitrosomethylethylamine (NMEA), N-nitrosopyrrolidine (NPyr), N-nitrosopiperidine (NPip), N-nitrosodi-n-propylamine (NDPA), and N-nitrosodi-n-butyl-amine (NDBA) were investigated in river water and ground water samples collected from 5 representative cities (Jilin, Songyuan, Harbin, Jiamusi and Tongjiang) along the Songhua River. The total concentrations of nitrosamines in ground water were n.d. (not detected) to 60.8 ng/L, NDMA was the most frequently detected nitrosamines in ground water, followed by NDEA and NPip. Relatively high detected frequency and concentrations of NDMA were also observed in river water samples, and the total nitrosamines'' concentration at midstream is always higher than that at upstream and downstream. After 24 hr chlorination, concentration of NDMA, NDBA was obviously increased but NDEA was reduced. Furthermore, UV₂₅₄ showed a better relationship with NDMA-FP rather than dissolved organic carbon (DOC), NH₄-N, and TDN.     

全国自来水厂卤乙酸浓度调查、风险评估与标准建议

采用高特异性和高灵敏度的UPLC-MS/MS方法对中国34个城市的117个自来水厂出水中9种卤乙酸进行检测,其中二氯乙酸和三氯乙酸的检出率和检出浓度最高,检出率分别为78.6%和81.2%,平均浓度分别为3.47μg/L和3.31μg/L.风险评价结果表明,二氯乙酸导致我国饮用水致癌风险的期望值为5.72′10-6,处于较低风险水平;全国只有1.7%水厂出水TCAA浓度超过20μg/L的健康指导值.在风险评价的基础上结合我国水厂的卤乙酸浓度数据,建议我国饮用水的二氯乙酸和三氯乙酸标准分别修改为16μg/L和20μg/L.     

北京市城市污水雌激素活性的研究

采用重组酵母雌激素筛检法(YES法)对北京市3个城市污水处理厂工艺流程污水样品的雌激素活性进行了评价,并采用GC/MS分析了样品中8种内分泌干扰物(EDCs),以进一步阐明城市污水雌激素活性的变化.结果表明,污水处理厂能较好地降低污水雌激素活性,降低率为82.2%～97.0%,但出水仍具有一定的雌激素活性,雌二醇(E2)当量浓度(EEQ)为2.6～16.0 ng/L.GC/MS检测显示,污水处理厂并不能完全去除目标化合物,出水中平均浓度最低的是17α-E2,为13.5 ng/L,最高的是BPA,为106.4 ng/L;出水的雌激素活性主要来自类固醇雌激素.污水厂的出水排放具有潜在的环境风险,在污水处理过程中,应特别关注对类固醇雌激素的去除.     

珠江河水中N-亚硝胺生成潜能及其前体物来源解析

N-亚硝胺（NAs）是一类具有高毒性和强致癌性的消毒副产物,可由其前体物与消毒剂反应生成,广泛存在于水环境中.通过对NAs前体物进行有效的控制,能够抑制该类化合物的生成.该研究以珠江干流西江、北江和东江的河水为研究对象,采用GC-MS/MS检测河水氯胺化后NAs FP（NAs生成潜能）的含量及其空间分布情况,并基于主成分-多元线性回归分析（PCA-MLRA）方法对NAs前体物的来源进行解析.结果表明:①河水氯胺化后共检出六种NAs,即NDMA FP（NDMA生成潜能）、NMEA FP（NMEA生成潜能）、NDEA FP（NDEA生成潜能）、NPYR FP（NPYR生成潜能）、NMOR FP（NMOR生成潜能）、NDBA FP（NDBA生成潜能）,其含量平均值分别为19.4、33.3、3.2、5.3、2.6和3.0 ng/L,检出率分别为100%、3%、90%、84%、53%和84%.②与原水样相比,氯胺化后NDMA FP、NDEA FP、NPYR FP和NMOR FP的含量和检出率均显著增加,特别是NDMA FP与NPYR FP,且空间上的分布趋势表现为北江>西江>东江.③PCA-MLRA的结果显示,珠江干流河水中的NAs与其前体物91%来源于工业废水和养殖废水污染,而只有9%来源于农业活动和生活污水排放.研究显示,NDMA和NPYR两种化合物的前体物在珠江干流河水中占主导地位,工业废水和养殖废水的排放是珠江干流河水中NAs及其前体物的主要来源.      

南京市雪水中有机磷阻燃剂的污染特征及健康风险评价

采用超高效液相色谱-串联质谱仪（HPLC-MS/MS）分析了南京雪水中的13种有机磷酸酯阻燃剂（Organophosphate esters,OPEs）,研究了其浓度水平及污染特征,利用主成分分析阐述了OPEs可能的来源,并评估了其健康风险.结果表明,雪水中共检出11种OPEs,11种检出OPEs总浓度水平范围为229.1~1175.0ng/L,平均浓度为746.0ng/L,其中∑₁₁OPEs的最大值区域为商业区和住宅区密集的马群,最小值区域为城郊的化工园区.磷酸三（1,3-二氯-2-丙基）酯（Tris（1,3-dichloropropyl）phosphate,TDCPP）和磷酸三（2-丁氧基乙基）酯（Tris（2-butoxyethyl）phosphate,TBEP）是雪水中主要的OPEs污染单体,两者的贡献率分别为26.6%、20.4%.主成分分析表明雪水中TBEP与磷酸三（2-氯异丙基）酯（Tris（1-chloro-2-propyl）phosphate,TCPP）、磷酸三甲酯（TriMethyl Phosphate,TMP）与磷酸三乙酯（Triethyl phosphate,TEP）两两之间可能存在共同的来源,大气的远距离迁移和干湿沉降可能是雪水中附着OPEs的重要原因.不同人群通过饮水摄入11种OPEs的日均暴露量范围为26.6~39.0ng/（kg·d）,通过饮水摄入的OPEs的非致癌风险和致癌风险均低于理论风险值,研究区内雪水中OPEs所致人体健康风险处于较低水平.     

紫外光降解水中痕量NDMA的效能研究

采用紫外光降解水中痕量亚硝基二甲胺(NDMA),研究了NDMA初始浓度、溶液pH值、光照面积、紫外光辐射强度以及水质对紫外光降解NDMA的影响.结果表明,紫外光能够有效降解水中的NDMA,紫外光解反应5min, NDMA去除率可以达到97.5%.初始浓度对NDMA的光降解去除率影响不大.随着pH值升高,紫外光解NDMA的反应速率呈现下降趋势,低pH值条件下光量子产率较高,溶液pH=2.2时NDMA具有最大光降解速率.NDMA的去除率随着有效光照面积的增大而增大,紫外光辐射强度的增加有利于NDMA的去除.水质对紫外光降解NDMA具有一定的影响,在自来水和江水为背景的2种对比体系中,光解NDMA去除率分别为96.7%和94.8%     

岷江流域全氟化合物的污染特征及排放通量

采用超高效液相色谱串联质谱分析了四川省岷江流域水体中13种全氟化合物（PFASs）的浓度水平.结果表明,岷江流域水相中PFASs的浓度为1.54~30.2ng/L,平均值为（11.2±8.0）ng/L,浓度最高点出现在乐山下游（30.2ng/L）.其中,岷江流域水相中最主要的PFASs为全氟丁烷羧酸（PFBA）,浓度为0.16~28.4ng/L,占总全氟化合物的54.0%~94.1%（都江堰除外）.岷江流域沉积物中PFASs浓度最高点在宜宾三江（岷江、金沙江和长江）汇合处（47.5ng/g dw）,最低值在都江堰（0.334ng/g dw）.其中,主要的PFASs是全氟己烷羧酸（PFHxA）（4.44%~66.9%）和全氟辛烷羧酸（PFOA）（1.52%~77.5%）.岷江流域PFASs的年排放通量为1.443t/a,排放通量最高的为PFBA（1.037t/a）,占总排放通量的71.9%.     

密云水库水的预氧化研究

针对北京密云水库水的水质特征,分别进行了实验室预氧化实验和现场中试研究。室内预氧化实验结果表明,预臭氧化对水中UV254的去除率明显高于高锰酸钾和次氯酸钠,并且还能有效降低原水中的THMFP。在1.0 mg/L臭氧剂量时,嗅味物质MIB的浓度从98.0 ng/L降为73.0 ng/L,去除率为26.0%。中试试验结果表明,预臭氧化工艺与常规工艺的THMFP的去除率分别是25.6%和14.9%,预臭氧化能大幅度杀灭大肠杆菌,去除率高达94%,并能够显著降低砂滤出水颗粒数,从而减少砂滤出水微生物、病原体出现的几率,对改善水质有积极影响。     

Identification of unknown disinfection byproducts in drinking water produced from Taihu Lake source water

Although disinfection byproducts(DBPs) in drinking water have been suggested as a cancer causing factor, the causative compounds have not yet been clarified. In this study, we used liquid chromatography quadrupole-time-of-flight spectrometry(LC-QTOF MS) to identify the unknown disinfection byproducts(DBPs) in drinking water produced from Taihu Lake source water, which is known as a convergence point for the anthropogenic pollutants discharged from intensive industrial activities in the surroundi...     

城市水环境PFAAs前驱体污染特征及健康风险

为揭示城市水环境中前驱体对全氟烷基酸（PFAAs）输入特征、分布格局及健康风险的影响,对南京城市污水处理厂出水、河流、湖泊、长江饮用水源地等水体进行了考察.利用HPLC-MS/MS及总可氧化前驱体法（TOP Assay）分析了17种PFAAs与其总可氧化前驱体的污染特征,并通过推演耐受剂量评估了饮水途径的健康风险商（HQ）.结果表明,污水处理厂出水中PFAAs浓度90.6~278ng/L,主要单体PFBS、PFHxA、PFOA占总浓度的63%;总可氧化前驱体浓度239~839pmol/L,PFBA前驱体含量最高.城市地表水中PFAAs浓度61.8~157ng/L,总可氧化前驱体浓度195~572pmol/L,PFBA、PFPeA、PFHxA 3种全氟羧酸的前驱体含量最高,城市河流流经人口密集区后,PFAAs赋存浓度有所上升,但总可氧化前驱体浓度下降.饮用水源地中PFAAs浓度50.9~54.6ng/L,总可氧化前驱体浓度273~372pmol/L,以PFBA、PFPeA和PFHxA 3种全氟羧酸的前驱体为主.相对高风险来源于PFOS的免疫毒性（HQ=0.024）以及PFOA的发育毒性（HQ=0.0073）和生殖毒性（HQ=0.0039）,可氧化前驱体转化可能将二者潜在风险提高23%和40%.水环境中广泛赋存的前驱体可能增加PFAAs的环境暴露及健康风险.     

北京市饮用水中溴酸盐、卤代乙酸及高氯酸盐研究

调查了北京市饮用水厂源水及出厂水中消毒副产物溴酸盐、卤代乙酸及典型污染物高氯酸盐的污染现状,研究了其来源及环境影响因素.结果表明,北京市饮用水中基本不含溴酸盐;含有5种卤代乙酸和高氯酸盐.饮用水加氯消毒是产生卤代乙酸的主要原因.在所调查水厂出厂水中卤代乙酸的平均浓度为42.1～149.5μg/L;其中含氯卤代乙酸占总量的90%以上.5种卤代乙酸的含量顺序为三氯乙酸>二氯乙酸>氯溴乙酸>二溴乙酸>一溴二氯乙酸.饮用水中卤代乙酸受季节影响较大,9月份浓度最高,4月份浓度最低.高氯酸盐主要存在于以地下水为源水的水厂中,受地下水污染影响较大.各水厂出厂水中高氯酸盐含量为0.1～6.8μg/L.饮用水中高氯酸盐在11月份含量最高,7月份含量最低.     

东江下游入河排污水卤系阻燃剂质量浓度及排放通量

采用二氯甲烷萃取、氧化铝/硅胶复合柱纯化和气相色谱质谱联用仪检测的方法,分析了东江三角洲入河排污口14个污水样品中卤系阻燃剂的浓度并估算其相应的排放通量.结果表明,十溴二苯乙烷（DBDPE）已成为污水中的主要卤系阻燃剂,占总卤系阻燃剂的64%,其浓度范围为9.1～990 ng/L,其次为多溴联苯醚（PBDEs）,占总卤...     

水环境中雌激素的酶联免疫快速生物筛选技术研究

采用酶联免疫(ELISA)检测技术,对来自长江口及污水处理厂的水样分析典型雌激素雌二醇(E2)的浓度,将检测结果与化学方法检测数据进行比较验证,以阐明ELISA应用于水环境雌激素快速筛选的可行性。结果表明:ELISA的检测限可低至0.5 ng/L,试验的变异系数<30%,具有较高的灵敏性和良好的重复性;ELISA检测长江口水样中E2浓度范围≤0.7 ng/L,污水处理厂水样为2.5～11.5 ng/L,与液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)的检测数据进行比较分析,其相关系数R~2为0.9147,表明2种方法具有良好的相关性;ELISA检测所需的水样量比LC-MS/MS更少,使用96微孔板可同时对43个样品进行检测,缩短了多个样品的分析时间,具有快速简便、经济适用的特点。因此,ELISA作为1种快速、简便、灵敏的雌激素高通量筛选技术,可为环境保护部门开展水环境雌激素物质调查和水体雌激素快速诊断等工作提供技术支持。     

常州市水环境中精神活性物质污染特征与生态风险

为评估精神活性物质(psychoactive substances,PSs)在常州市水环境中的污染特征、潜在来源及生态风险,利用超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)方法,检测了地表水(湖泊、河流及饮用水源水)中13种典型PSs的污染水平和分布特征. 结果表明:常州市湖泊、河流及饮用水源水三类地表水中甲基苯丙胺(methamphetamine,METH)、苯丙胺(amphetamine,AMP)、3,4-亚甲基二氧基苯丙胺(3,4-methylenedioxy amphetamine,MDA)、海洛因(heroin,HR)、氯胺酮(ketamine,KET)、美沙酮(methadone,MET)及麻黄碱(ephedrine,EPH)均有不同程度检出. ∑PSs (13种典型PSs)的检出浓度范围为0.67~39.03 ng/L,其中在河流中的检出频率和浓度较高,EPH (0.23~21.98 ng/L)和METH (nd~8.47 ng/L)是检出浓度和频率较高的单体目标物. 采用主成分分析对PSs的来源进行解析,发现医院、生活污水的直接排放以及污水处理厂出水可能是常州水体中PSs的主要来源. 对常州市水环境中PSs进行生态风险评估,发现新浮山水库及长荡湖中MET对水生生物具有低风险〔0.01相似文献   

气相色谱-三重四级杆质谱测定环境样品中17种二 英

研究了基于Agilent气相色谱-三重四级杆质谱测定环境样品中17种二 英的分析方法.结果表明,在浓度范围0.5~2000ng/mL之间具有良好的线性,17种二 英的相对响应因子在0.96~1.21之间,相对标准偏差< 14%,定量限范围在0.080~2.83pg/μL之间,适合环境样品中超痕量二 英的分析.利用该方法对第15轮二 英国际实验室比对的沉积物样品进行了测试,总I-TEQ值落在Intercal给定的中位值±标准偏差范围内.研究选取污染源烟道气、飞灰、土壤和沉积物等40多个环境样品进行测试,并与高分辨质谱测定结果比较表明,当环境样品中二 英浓度在0~60ng I-TEQ范围,两者数据具有较好的线性相关性,R2=0.997.就17种单体而言,利用三重四级杆质谱测定的2,3,7,8-TCDF和1,2,3,7,8,9-HxCDF结果会高于高分辨质谱,而1,2,3,7,8,9-HxCDD的结果低于高分辨质谱的测定值.鉴于三重四级杆质谱在购置、维护和能耗等方面的低成本优势,本方法可作为简易经济的环境中超痕量二 英的分析方法.     

全国23个城市水源水中邻苯二甲酸酯代谢物浓度调查

采用UPLC-MS/MS方法对中国23个城市的90个自来水厂141个水源水样中5种常用PAEs的8种代谢产物进行检测.结果发现,所有自来水水源水中均检出了MPAEs,邻苯二甲酸单正丁酯（MnBP）检出浓度最高,为74.7ng/L.水源水中邻苯二甲酸单乙酯（MEP）,邻苯二甲酸单异丁酯（MiBP）和MnBP浓度与邻苯二甲酸二乙酯（DEP）,邻苯二甲酸二异丁酯（DiBP）和邻苯二甲酸二正丁酯（DnBP）浓度分别呈显著相关,表明两者可能是同源.邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）二级代谢产物所占DEHP一级、二级代谢产物浓度和（∑DEHP）为4.0%±5.6%,和天然水体中DEHP的微生物降解结果类似,水源水中的MPAEs可能来自PAEs在自然水体中的微生物降解.     

水源切换对水厂出水细菌群落的影响

针对水源切换可能造成水厂出水微生物风险的问题,以北京某水厂由本地水源切换为河北水源期间原水和出厂水为研究对象,采用焦磷酸测序技术对水中的微生物种群结构和潜在致病菌进行分析.结果显示,出厂水的细菌多样性显著低于原水,原水和出厂水中的优势菌均为变形菌门(Proteobacteria),所占比例为11.99%~95.48%,其中包括α,β和γ变形菌纲(α, β, γ-Proteobacteria),但相对丰度有较大差异.水源切换后的原水中优势菌为蓝藻门(Cyanobacteria),且该菌在切换后的出厂水中也存在.出厂水中检测到部分潜在致病菌,优势菌包括不动杆菌(Acinetobacter)和代尔夫特菌(Delftia),增加了饮用水的微生物安全风险.PCoA结果显示,水源切换前后原水中细菌群落结构变化较大,但改变水源对出厂水的微生物群落影响较小,水厂能够维持稳定的运行.     

二甲胺盐酸盐与氯胺生成NDMA动力学研究

研究了二甲胺盐酸盐与氯胺反应生成N,N-亚硝基二甲胺（NDMA）的动力学.采用隔离法测定得到反应物浓度与时间的变化关系,进而采用尝试法求解反应级数、速率常数、速率方程和活化能.结果表明：对于二甲胺盐酸盐与氯胺反应生成中间体的第一步过程,反应物两者的反应级数均为一级,反应速率常数在5,15和25℃下分别为1.5361×10^-3,1.8707×10^-3,7.7217×10^-3mol^-1·min^-1,反应活化能Ea为51.27kJ/mol.由反应速率常数和活化能数值可以看出温度高有利于反应的进行.所得结果可为含二甲胺基及其同系物与氯胺整体反应的动力学研究,以及原水处理过程中消毒副产物NDMA生成风险的判定提供实验依据.