长江南京段水体中7种苯胺类化合物的检测方法及生态风险评价

应用固相萃取结合高效液相色谱-串联质谱法,建立了同时测定环境水样中7种苯胺类化合物的检测方法.实验表明,以ZORBAX Eclipse Plus C18 (3.5μm,2.1×150mm)色谱柱为分离柱,乙腈-水(2mmol/L甲酸铵)为梯度洗脱的流动相,在电喷雾质谱正离子模式下,7min内可以分离目标化合物;在1~200μg/L浓度范围内,7种苯胺类化合物的峰面积与质量浓度的线性关系良好;添加水平分别为0.8、4.0、20.0mg/L时,目标化合物的平均回收率分别为68.5%~102.2%、71.4%~89.4%、62.0%~78.3%,相对标准偏差均小于6.9%;利用本方法对长江南京段平水期(2014.4)、丰水期(2014.8)和枯水期(2014.12)的14个采样点的环境水样进行检测,检出4-硝基苯胺、2,6-二乙基苯胺、3,4-二氯苯胺和4-异丙基苯胺4种苯胺类化合物,且4-硝基苯胺在3个时期14个采样点均能检出;风险商值法评估长江南京段水体中4-硝基苯胺的生态风险为低生态风险.     

合肥市典型入湖河流有机紫外吸收剂污染特征及生态风险

为了解合肥市注入巢湖的河流中有机紫外吸收剂污染情况,分析了入湖河流水和沉积物中12种有机紫外吸收剂的污染水平及其生态风险.结果表明,水中有机紫外吸收剂总含量为194~587 ng·L~(-1),均值为374 ng·L~(-1).二苯甲酮(BP)是最主要的有机紫外吸收剂类污染物,平均占紫外吸收剂总含量的50.7%.沉积物中有机紫外吸收剂总含量为9.39~178 ng·g-1,均值为50.5 ng·g-1,奥克立林(OC)、BP和2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑(UV-329)为主要组成.污染来源分析表明,水和沉积物中有机紫外吸收剂主要来源于化妆品和工业品中使用的紫外线吸收剂的排放.基于评价因子法推导了预测无效应浓度(PNEC)值,利用风险商(RQ)法评价了11种有机紫外吸收剂的生态风险.水样中二苯甲酮-3(BP-3)对藻类存在中等风险,约半数的水样中胡莫柳酯(HMS)和OC对藻类也存在中等风险,50%的水样中4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯(EHMC)对藻类存在低到中等风险,水样中水杨酸-2-乙基己基酯(EHS)对水生生物存在较低风险,BP对黑头呆鱼也存在较低风险,其它有机紫外吸收剂对水生生物基本不存在风险.沉积物中,BP-3、BP分别对藻类、黑头呆鱼存在较低风险;沉积物中9种log Kow5的有机紫外吸收剂均不存在潜在生态风险.     

4-Br-PHL类似物对Leptospirillum ferrooxidan生物膜的抑制效应

2-(4-溴-苯基)-N-(2-氧代-四氢-呋喃-3-基)-乙酰胺(4-Br-PHL)作为密度感应分子在微生物生物膜的形成中发挥着重要作用。该研究以4-Br-PHL为先导化合物,在室温条件下有机酸依次与CH2Cl2、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、三乙胺、4-二甲氨基吡啶、(S)-(-)-α-氨基-γ-丁内酯盐酸盐发生反应,并通过萃取及柱层析等方法获得3个新颖的化合物-2-(4-氯-苯基)-N-(2-氧代-四氢-呋喃-3-基)-乙酰胺(a)、2-(4-甲基-苯基)-N-(2-氧代-四氢-呋喃-3-基)-乙酰胺(b)、2-(4-甲氧基-苯基)-N-(2-氧代-四氢-呋喃-3-基)-乙酰胺(c),3种化合物的结构均经核磁共振波谱和电喷雾电离质谱分析确证。并探讨了3种化合物在不同浓度下对嗜铁钩端螺旋菌的生物膜抑制效应。研究结果表明,在终浓度为0.1μg/mL时,化合物a对嗜铁钩端螺旋菌的生物膜形成有抑制作用(p0.05),且a在1.0μg/mL时抑制极显著(p0.01)。而化合物b、c在1.0μg/mL时才体现为生物膜的抑制效应(p0.05)。同时研究发现3种化合物在不同浓度下对菌体自身的生长影响不显著。     

解淀粉芽孢杆菌对水中丁草胺的降解及影响

用解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)作为试验菌种,对除草剂丁草胺(N-丁氧甲基氯-2′-氯-2′,6′-二乙基乙酰替苯胺)在水介质中的微生物降解进行了研究.筛选了解淀粉芽孢杆菌降解丁草胺的最佳试验条件,研究了不同初始pH和添加外源腐殖酸对丁草胺微生物降解的影响.用高效液相色谱法(HPLC)检测了丁草胺残留量和降解产物,用红外光谱法(FTIR)分析测定了反应前后腐殖酸的变化情况.结果表明:解淀粉芽孢杆菌对丁草胺具有明显的降解效果,丁草胺初始质量浓度越高,其降解速率和降解效率也越高,碱性条件下丁草胺的降解率明显比酸性条件下高;腐殖酸的加入不仅能吸附丁草胺还能促进细菌对丁草胺的微生物降解,并能影响丁草胺的微生物降解产物.      

一株嗜盐菌的分离鉴定及其降解甲基绿的实验

从舟山双峰盐场的盐田中分离筛选得到一株可降解碱性染料甲基绿细菌Salinivibrio kushneri DD-1。研究了该菌株最佳的生长盐浓度以及在不同NaCl浓度、甲基绿浓度、pH值以及O_2浓度对该菌株降解甲基绿的影响,并对其降解产物进行分析。结果表明:该菌株为一株嗜盐菌,最佳生长盐浓度为50 g/L。脱色实验中,Salinivibrio kushneri DD-1在ρ(NaCl)为50 g/L时脱色率最高,达到95%;对低浓度甲基绿(25 mg/L)的脱色效果较好;脱色率随pH升高而增大,该菌株在碱性条件下对甲基绿的脱色效果更佳; Salinivibrio kushneri DD-1在厌氧条件下无法降解甲基绿,随着O_2浓度升高,脱色效果逐渐增强。甲基绿降解产物主要为4-(N,N-二甲基氨基)-4'-(N',N'-二甲基氨基)二苯甲酮、4-(N-乙基-N,N-二甲基氨基)-4'-(N',N'-二甲基氨基)二苯甲酮、[4-(N-乙基-N,N-二甲基氨基)][4'-(N',N'-二甲基氨基)][4″(N″,N″-二甲基氨基)]三苯基甲醇。     

典型血吸虫病疫区表层水中酚类化合物的污染特征及潜在风险

为研究典型血吸虫病疫区酚类化合物的污染现状,通过采集枯水期松澧洪道、藕池河下游和沱江这3条河的南县段27个表层水样,采用高灵敏的GC-MS/MS技术对水样中14种酚类化合物进行分析,结果表明松澧洪道、藕池河下游和沱江表层水样中Σ酚类的浓度分别为878.05、148.36和594.49 ng.L-1.松澧洪道水样中Σ氯代酚的浓度为203.03 ng.L-1,Σ非氯代酚的浓度为97.21 ng.L-1,在这3条河流水样中都是最高的;t-检验的结果显示3条河流水样中的Σ氯代酚之间以及Σ非氯代酚之间都不存在显著性差异(P>0.05).五氯酚、2-硝基酚、2,6-二氯酚和苯酚是松澧洪道水样中主要的污染物,分别占这条河流总酚类污染物质量分数的27%、54%、4.4%和1%;2-硝基酚和2,6-二氯酚是藕池河下游与沱江水样中主要的污染物,这2类污染物分别占藕池河下游水样中总酚类污染物质量分数的61%和4.3%,占沱江水样中总酚类污染物质量分数的30%和2%.研究结果中五氯酚的检出浓度与文献报道的国内血吸虫病疫区水样中的浓度相比较,表明该研究区水样中五氯酚的浓度处于各疫区的中等污染水平,说明因五氯酚及其降解产物的污染会给当地水环境带来潜在风险.     

活性污泥降解四溴双酚A的特性、途径及毒性评估

电子行业典型污染物溴代阻燃剂对环境的污染引起了广泛关注.本文以产量最大、应用最广的典型溴代阻燃剂四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)为研究对象,考察了活性污泥降解四溴双酚A的特性、影响因素、降解途径并进行毒性评估.结果显示:活性污泥能有效降解水体中的TBBPA;在初始接菌量OD_(600)=0.77,TBBPA浓度为2.50 mg·L~(-1),温度为40℃,pH值为6.0时,经6 h反应后降解率可达58.46%,脱溴率达43.80%;在自然水体中活性污泥对TBBPA的降解受到抑制,尤其在腐殖质含量较高时;自然光能促进TBBPA降解,紫外光则抑制其降解活性;利用LC-Q-TOF-MS/MS检测到3种中间产物,推测TBBPA可能通过以下两种路径降解:①TBBPA发生甲基化和脱溴反应,产生甲基化的二溴双酚A,随后发生羟基化反应生成5-[1-(3-溴-4-甲氧基-苯基)-1-甲基-乙基]-2-甲氧基-苯酚;②TBBPA发生羟基化反应生成5-[1-(3-溴-4,5-二羟基-苯基)-1-甲基-乙基]-苯-1,2,3-三醇,随后发生脱溴、羟基化和甲基化反应,生成5-[1-(3-羟基-4,5-二甲氧基-苯基)-1-甲基-乙基]-2-甲氧基-苯-1,3-二醇;最后,利用发光细菌对该降解过程进行毒性评价,结果表明,活性污泥降解TBBPA的过程中其毒性未被完全去除,仍存在一定的环境风险.     

链霉菌FX645对偶氮染料红AR30的降解机制研究

从印染厂污泥中筛选到1株对偶氮染料红30(AR30)具有较强脱色降解作用的菌株Streptomyces sp.FX645.通过降解产物的紫外-可见吸收光谱、LC-MS分析及各降解产物在发酵体系中浓度随时间变化的规律,探讨了菌株FX645对AR30的可能降解途径,首先在偶氮还原酶的作用下AR30发生偶氮键的裂解,生成4-硝基-2,6-二氯苯胺与2-[(4-胺苯基)-(2-氰乙基)-氨基]乙酸乙酯,然后分别发生硝基还原、氨基酰化、氰基水解作用,生成一系列的苯胺类化合物.     

水相低浓度甲氰菊酯的光降解研究

菊酯类农药的大量使用,已在环境中造成残留。文章研究了汞灯和氙灯照射下较低浓度的甲氰菊酯在水相中的光降解情况,并对降解产物进行了分析测定;研究了环境水体中典型的具有光敏作用的4种无机离子(Cu2+,NO3-,Fe3+,Mn2+)和4种有机防晒剂(2,4-二叔丁基苯酚,2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,2-羟基苯甲酸-2-乙基己基酯,4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯)对甲氰菊酯光降解的影响;采用固相微萃取技术进行前处理,结合气相色谱、气相色谱-质谱联用检测技术进行了分析。结果表明:甲氰菊酯的光降解基本符合一级反应动力学规律,所选无机和有机光敏物质对水相中甲氰菊酯的光降解有着不同程度的影响:4-甲氧基肉桂酸-2-乙基己酯对甲氰菊酯有光抑制作用,其余3种防晒剂对甲氰菊酯光降解的影响趋势随着浓度的变化而变化;Cu2+能够抑制甲氰菊酯的光降解;而NO3-则会促进其光降解。研究结果为环境中菊酯类农药的降解消除提供理论依据。     

自来水常规和深度处理工艺中挥发性有机物的变化规律

针对连云港市3个自来水厂不同的消毒处理工艺,研究了常规和深度处理对原水中挥发性有机物(VOCs)的处理效果和工艺过程中VOCs的形成规律.在所采集的水样中,67种目标VOCs有3类共30种被检出,其中羰基化合物、卤代烃和苯系物的检出浓度范围分别是0.04~61.27、0.02~35.61和0.07~2.33μg·L-1.研究表明,常规氯消毒工艺能有效去除原水中的苯系物类化合物,但会产生三卤甲烷(THMs)等消毒副产物;臭氧-生物活性炭深度处理工艺能有效降低预氯化过程中THMs的生成量,但会产生如羰基化合物等风险污染物.管网中深度处理产生的羰基化合物在余氯作用下转化形成THMs.管网水中检出的VOCs除巴豆醛的致癌风险在9.3×10-5~2.2×10-4之间,略高于US EPA的控制阈值(10-6~10-4)外,其他化合物的健康风险都处于较低水平.