某市污水厂抗生素和抗生素抗性基因的分布特征

抗生素和抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）是国内外备受关注的新兴污染物.污水处理厂是环境中抗生素和ARGs的重要人为污染源.对某市6座主要污水处理厂进出水中抗生素和ARGs含量和特征的分析发现：6座污水厂进出水中检出7类73种抗生素.进水中抗生素总浓度为490.2~2288.6 ng·L^-1,其中氧氟沙星、麻保沙星和罗红霉素这3种抗生素的检出频率最高.不同污水厂对抗生素去除效果差异较大,出水中抗生素总浓度为260.2~1464.3 ng·L^-1,其中抗生素以喹诺酮类和大环内酯类为主,并且存在污水厂出水抗生素浓度高于进水抗生素浓度的现象.选择的10种目标ARGs在6座污水处理厂进出水中均有检出.sul Ⅰ基因的检出频率和丰度最高,绝对丰度为2.4×10⁵~5.4×10⁶ copies·mL^-1;工业废水和生活污水中ARGs的总丰度无显著区别.与进水相比,出水中ARGs丰度和抗生素浓度的相关性显著变弱.     

香港维多利亚港和珠江广州河段水体中抗生素的含量特征及其季节变化

采用固相萃取、液相色谱/串联质谱法(LC-MS/MS)分析香港维多利亚港(维港)与珠江广州河段水体中9种典型抗生素药物含量.结果表明,在维港海水中,只检出较低含量的氟喹诺酮和大环内酯类抗生素;无论是在枯季(3月)还是洪季(6月),珠江广州河段河水中各种抗生素(阿莫西林除外)均可检出,而且含量较高(分别在70～489 ng·L^-1和13～69 ng·L^-1之间),其含量水平明显高于美、欧等国河流中相应污染物的含量,其中红霉素、磺胺嘧啶等与国外污水处理厂所检出的含量水平相当.数据也表明,河水中抗生素含量水平受季节和水量变化的影响很大,枯季河水中抗生素含量明显高于洪季.与枯季相比,洪季河水中药物含量具有明显的日变化.     

村镇生活污水处理设施抗生素浓度分布规律

抗生素的大量使用和直接排放已引起环境耐药性的增加,村镇生活污水处理设施来源的抗生素尚未引起重视.本文以4类（喹诺酮类、四环素类、大环内酯类和β-内酰胺类）抗生素为研究对象,采用超高效液相色谱和串联质谱法,考察了不同规模村镇生活污水处理设施进出水中的抗生素浓度分布和去除情况,并与城市生活污水厂进行了比较.结果表明,村镇生活污水处理设施中喹诺酮类氧氟沙星的进水排入浓度最高,可达32663.5 ng ·L^-1,随污水排放至环境的风险应引起重视.与城市生活污水厂的水质稳定性、处理工艺、排放要求及管理水平不同,仅有33%的村镇生活污水设施的检出抗生素去除率达到60%以上.村镇生活污水处理设施保持常规污染物的达标排放可以实现部分抗生素的有效去除.     

南京市饮用水源地抗生素污染特征及风险评估

采用固相萃取-液相色谱-串联质谱技术（SPE-HPLC-MS/MS）,对南京市饮用水源地抗生素含量及分布特征进行了分析.结果表明,17个采样点总浓度为0.56~1994.96 ng·L^-1,共检出5种大环内酯类、13种磺胺类、3种四环素类、8种喹诺酮类抗生素,平均浓度为0.30~37.07 ng·L^-1,其中检出浓度最高的抗生素为环丙沙星（CIP）,浓度为317.60 ng·L^-1,检出率最高的抗生素为克林霉素（CLI）,检出率为88.24%.与国内部分河流相比,南京市饮用水源地水体中大环内酯类、四环素类、喹诺酮类抗生素残留浓度处于较高水平.生态风险评估结果表明,点位S7具有最高的联合风险熵值（24.58）,氧氟沙星（OFX）的风险熵值最高,达到13.06;健康风险评估结果表明,9种抗生素对人体健康的风险熵Q_H为1.70×10^-3~9.47,强力霉素（DOX）、诺氟沙星（NOR）、恩诺沙星（ERX）、CIP和OFX对大部分年龄段的人体健康具有高水平风险.     

太湖表层水体典型抗生素时空分布和生态风险评价

采用固相萃取-高效液相色谱串联质谱法对太湖表层水体4类抗生素（磺胺类、喹诺酮类、四环素类和大环内酯类）进行为期1 a的逐月监测,并评估其潜在生态风险.全年18种抗生素在太湖水体中均有不同程度检出,磺胺甲唑、磺胺噻唑、磺胺甲嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶和甲氧苄氨嘧啶等5种磺胺类抗生素的检出率均高于50%;喹诺酮类抗生素检出浓度较高,其中,环丙沙星的平均浓度和中位浓度分别为13.0 ng·L^-1和13.5 ng·L^-1.太湖抗生素污染具有明显的月际差异,月平均浓度范围7.3~33.5 ng·L^-1,6~10月抗生素浓度水平较低,2~5月和11月检出浓度较高.太湖水体抗生素在20个监测点位的空间差异小,平均浓度范围13.0~41.3 ng·L^-1.全年太湖抗生素对藻类的中高风险比例达57.5%,其中4月和11月的生态风险较严重,喹诺酮类抗生素可能是主要风险因子,应引起管理部门足够重视.     

甾体激素在污水处理厂中的赋存特征和行为归趋

污水处理厂是控制甾体激素环境排放的重要屏障之一,研究不同种类甾体激素在不同工艺污水处理厂中的赋存特征和行为归趋是提高污水处理厂对甾体激素处理效能的重要基础.对无锡市两个污水处理厂各工艺段中22种甾体激素的赋存情况进行8个月的监测,比较了厌氧-缺氧-好氧工艺(A²/O)和倒置A²/O工艺的处理效果.结果表明,甾体激素的进出水总浓度分别为27.7~256.8 ng ·L^-1和5.7~211.0 ng ·L^-1,剩余污泥中激素总含量为36.3~123.6 ng ·g^-1,主要检出雄酮、雄烯二酮、雌酚酮、雌三醇和孕酮.进出水中大多数激素的浓度随降雨量和温度的升高而略有降低的趋势,而冬夏的季节差异未对甾体激素的去除率产生显著影响.污水厂的二、三级处理工艺对激素的去除效果优于一级处理,倒置A²/O和传统A²/O相比对甾体激素的去除并未表现出明显的优势.甾体激素在污水和污泥间的分配系数lg Koc为2~4.5,在厂A中的lg Koc略高于厂B,激素的泥水分配可能影响其处理效果.     

城市污水处理厂污水及污泥中典型药物及其代谢产物的定量检测

基于超声溶剂萃取、固相萃取和超高效液相色谱-质谱联用技术（UPLC-MS/MS）,建立了一种适用于城市污水处理厂污水和污泥中2种典型药物（磺胺甲恶唑和卡马西平）及其5种代谢产物的同步分析方法.污水样品添加硫酸酸化、Na₂EDTA络合金属离子后经固相萃取富集净化;污泥样品通过甲醇/0.2 mol·L^-1柠檬酸溶液（1：1,体积比）超声萃取后经固相萃取富集净化.采用UPLC-MS/MS电喷雾电离源在多反应监测模式下进行目标物的定量分析.结果表明,在优化条件下,7种目标物标准曲线的线性可决系数（R²）均大于0.99,方法回收率为74%~217%,日内与日间相对标准偏差稳定（RSD<20%）,污水定量限为0.17~2.42 ng·L^-1,污泥定量限为0.20~2.85 μg·kg^-1.将该方法成功应用于两家城市污水处理厂样品中,除N-AcSMX外其余6种目标物被检出,其在污水和污泥中的浓度分别为3.92（SMX-DG）~667（LCBZ）ng·L^-1和0.41（2OH-CBZ）~2.74（CBZ）μg·kg^-1.     

贵阳城市污水及南明河中氯霉素和四环素类抗生素的特征

采用固相萃取-高效液相色谱（UV检测）分析了贵阳城市污水、南明河水和沉积物中氯霉素和四环素类抗生素的特征.结果显示,南北两岸污水中氯霉素、土霉素、四环素和金霉素的平均含量分别为27.0、 2.3、 11.0、 1.1 μg·L^-1和21.2、 2.1、 9.5、 0.5 μg·L^-1,其中以氯霉素的污染为主;污水中抗生素的含量呈现明显的季节变化,这与用水量和疾病特点有关.南明河已广泛受到包括农业、养鱼塘、城市污水等来源的抗生素污染,其中城市污水是最重要的来源,受其影响,污水口下游的抗生素污染尤为严重.河水中氯霉素、土霉素和四环素在冬季的含量范围分别在2.1～19.0、ND～3.0、 0.8～6.8 μg·L^-1之间,夏季分别在0.2～1.3、ND～0.03、 0.2～0.3 μg·L^-1之间,金霉素只在冬季检出,含量范围在0.09～0.14 μg·L^-1之间;沉积物中4种抗生素在冬季的平均含量分别为147.6、 76.6、 99.2和1.6 μg·kg^-1;在夏季分别为195.8、 89.1、 34.4和9.0 μg·kg^-1.数据表明,河水中抗生素的含量受河水流量及来源特点的影响很大,冬季河水中抗生素的含量明显高于夏季;沉积物中抗生素的季节变化不明显.     

大环内酯类抗生素在饮用水处理过程中的污染特征及其氯化反应机制

饮用水处理过程中抗生素的污染问题引起了人们的广泛关注.监测了6种大环内酯类抗生素（脱水红霉素、克拉霉素、竹桃霉素、罗红霉素、柱晶白霉素和泰乐菌素）在2座饮用水处理厂中的污染情况,并考察了典型大环内酯类抗生素泰乐菌素在氯化消毒处理过程中的反应特性.结果表明,6种大环内酯类抗生素均能在饮用水处理过程中检出,但是其浓度普遍较低,进出水中的浓度范围分别为0.18~3.97 ng ·L^-1和0.02~1.91 ng ·L^-1.6种大环内酯类抗生素在饮用水处理过程中的去除率相差较大,在18%（竹桃霉素）~100%（脱水红霉素）范围内.6种大环内酯类抗生素在氯化处理过程中降解缓慢,且受水质影响较大.其中,泰乐菌素的氯化降解遵循二级反应动力学模式,测得pH 7.0条件下二级反应动力学速率常数为0.77 L ·（mol ·s）^-1.监测到的9种泰乐菌素氯化降解产物,反应途径主要包括叔胺羟基化、芳族氧化和内酯环环氧化加成等.     

太湖重点区域多介质水体中有机磷酸酯的分布特征及来源解析

有机磷酸酯（organophosphate esters,OPEs）具有细胞毒性、遗传毒性、发育毒性、神经毒性和内分泌干扰效应等,大量地使用导致其在多种环境介质中被检出,对生态系统造成潜在风险.本文分析了太湖重点区域（常州地区）典型行业企业废水、污水处理厂进出水和地表水中13种典型OPEs的浓度水平及分布特征,使用相关性分析和主成分分析方法解析地表水中OPEs来源,并评价了其生态风险.结果表明,7家企业废水中∑OPEs浓度为91.70~840.52 ng·L^-1,不同类型企业废水中OPEs组成各有差别,但多以磷酸三（1-氯-2-丙基）酯（TCPP）、磷酸三乙酯（TEP）和磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）为主.污水处理厂进出水中∑OPEs浓度较高,为1859.59~2778.57 ng·L^-1,且传统污水处理工艺对其去除效果有限,2家污水厂对总∑OPEs去除率分别为14.97%和17.32%,其中对芳香基OPEs的去除率分别为97.91%和90.83%,而对氯代OPEs去除率仅为4.37%和5.40%.在京杭大运河和丹金溧漕河的14个地表水中∑OPEs浓度为219.47~689.85 ng·L^-1,明显低于污水厂进出水中OPEs浓度,主要以TEP、TCPP和TCEP为主.对OPEs来源进行解析,结果表明企业废水排放、废油废气的排放和建筑材料的释放可能是该地区地表水环境中OPEs的主要来源.风险商方法评价结果表明,水体中多数OPEs对水生生物具有较低的风险,但部分点位2-乙基己基二苯基磷酸酯（EHDPP）具有中等生态风险.     

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.     

春季胶州湾海水汞的形态研究

于2010-04对胶州湾进行定点连续采样,采用现场和室内分离测定的方法,分析了海水中汞的形态及其日变化特征,以进一步认识汞在近海环境中的归宿和环境效应.结果表明,胶州湾表层海水中溶解态元素汞(DEM)浓度为97.5 pg.L-1(38.2～156 pg.L-1),最高值和最低值分别出现在13:00和17:30,主要受潮汐和光照的影响.DEM含量随深度的增加而下降,表层海水DEM主要来源于Hg(Ⅱ)的光致还原.活性汞(RHg)、溶解态汞(DHg)浓度分别为7.94 ng.L-1(4.39～19.3 ng.L-1)和13.9 ng.L-1(7.32～49.1 ng.L-1),均在13:00出现最大值,主要是受潮汐带来污染较重的海水的影响.活性汞和溶解态汞浓度随水深变化的趋势相似,受到光照和水温的影响,表层海水活性汞占溶解态汞的比例最大.海水中活性汞平均占溶解态汞的62%,具有相对较高的活性和生物可利用性,为DEM的形成提供了条件.甲基汞(MeHg)浓度较低,平均为0.30 ng.L-1,部分未检出.     

长江中游干流及22条支流表层水中多氯联苯的分布特征及其潜在风险

采用GC/MS/MS技术对长江中游重庆至宜昌段22条支流和干流的47个表层水样进行分析.实验发现支流表层水样中PCB8、28、52和118是优势污染物,而干流表层水样中PCB8和28是优势污染物.ΣPCBs在支流和干流表层水样中的几何均值分别为20.71 ng.L-1和13.25 ng.L-1,ΣPCBs最高检出浓度61.79 ng.L-1出现在支流壤渡河,最低浓度3.77 ng.L-1出现在支流草塘河;85%的支流表层水样中ΣPCBs的浓度高于美国环境保护署制定的连续暴露基准浓度14 ng.L-1,但所有支流和干流水样中ΣPCBs的检出浓度都远低于国家饮用水标准限值500 ng.L-1;实验结果与国内外相关文献报道值相比较,也显示该研究区域表层水中PCBs浓度处于较低水平,癌症风险评价结果表明饮用支流和干流的水因摄入PCBs而带来的风险分别为2.07×10-7和1.33×10-7,说明研究区水样中因PCBs污染引起的癌症风险较低.     

太湖梅梁湾全氟化合物污染现状研究

采用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱/质谱法研究了太湖梅梁湾表层水中全氟化合物(Perfluorinated Compounds,PFCs)的污染水平及空间分布特征.结果表明,梅梁湾表层水中总PFCs浓度范围为50.06～87.53ng·L-1,均值为66.57ng·L-1.PFHxA、PFOA和PFOS是太湖梅梁湾最主要的PFCs,其浓度范围分别为17.34～32.52ng·L-1、7.26～15.57ng·L-1和3.47～8.06ng·L-1.PFHxA、PFOA和PFOS占总PFCs含量的59.33%;梅梁湾表层水中总PFCs含量的空间分布特征总体上呈现东部高于西部的趋势,这可能是由梅梁湾的水动力条件和污染源分布不同所致.     

多环芳烃及其衍生物在SBR/MBBR工艺中的分布与去除

多环芳烃(PAHs)是一类重要的持久性有毒有机污染物,而其衍生物SPAHs的毒性更高.通过对青岛市城阳污水处理厂采样,分析在其SBR/MBBR工艺中16种PAHs及硝基PAHs(NPAHs),甲基PAHs(MPAHs)以及氧基PAHs(OPAHs)的分布与去除.结果表明,16种PAHs及13种SPAHs均有检出,进水中,PAHs与SPAHs的总质量浓度分别为3 835. 14 ng·L~(-1)与6 889. 46 ng·L~(-1),其浓度远远高于其他地区的污水处理厂.在出水中,PAHs与SPAHs的总质量浓度为1 148. 18 ng·L~(-1)与1 724. 57 ng·L~(-1),去除率分别为70. 06%与74. 97%,可见SBR/MBBR工艺能有效去除PAHs与SPAHs.水相中PAHs的去除主要是针对低环多环芳烃(LMW-PAHs)的生物降解;而颗粒相中PAHs的去除主要依靠初沉池对LMW-PAHs的吸附沉淀以及生物单元对高环多环芳烃(HMW-PAHs)的生物吸附.对于SPAHs,MPAHs去除效果最好,去除率达89. 15%,颗粒吸附以及生物降解是其主要的去除机制;其次是OPAHs,去除率为63. 36%,在水相中主要依靠一级处理的颗粒吸附去除,在颗粒相中则主要在二级处理的生物吸附去除; NPAHs的去除率为48. 85%,主要在生物池中去除. SPAHs在SBR/MBBR工艺中的去除机制不尽相同,污水处理厂应根据不同处理工段PAHs与SPAHs的分布特征采取相应控制措施,而污泥中富集的PAHs与SPAHs远高于出水的排放量,因此,还应加强污泥中PAHs与SPAHs的管理.     

贵阳市阿哈湖水体和沉积物间隙水中汞的含量和形态分布初步研究

为了弄清楚酸性矿井废水的排放是否对阿哈湖造成了汞污染,研究了阿哈湖中汞的各种赋存形态(包括溶解气态汞、活性汞、颗粒态汞、溶解态汞、溶解态甲基汞、颗粒态甲基汞以及沉积物间隙水体的溶解态汞、溶解态甲基汞)及其在水体和沉积物间隙水中的剖面分布.结果显示,阿哈湖水体中溶解气态汞的浓度为0.04～0.09ng·L-1,活性汞浓度为0.2～1.1ng·L-1,总汞浓度为2.08～19.14 ng·L-1,甲基汞浓度为0.002～0.43 ng·L-1;在沉积物间隙水体中溶解态汞浓度为1.72～19.12 ng·L-1,溶解态甲基汞浓度为0.03～1.57 ng·L-1.实验数据表明,溶解态甲基汞浓度在沉积物下2～5 cm处最高,随着深度增加而逐渐降低,其与硫酸盐还原菌(SRB)分布呈现较好的吻合,说明水体-沉积物界面是甲基汞的产生地点;并且在沉积物中高浓度硫酸根浓度高达1100 mg·L-1的条件下,硫酸根浓度与甲基汞浓度依然一致.     

硝酸根对水体中甲基汞光化学降解的影响

为研究硝酸根(NO3-)对水体中甲基汞(MMHg)光化学降解的影响,采用室内模拟试验,验证了不同波长光照条件下,NO3-在MMHg光化学反应中的作用,探讨了NO3-浓度对MMHg光解速率及产物的影响,并根据溶液中Hg2+的浓度分析了MMHg光解反应的进行程度.结果表明,在自然光(NL)和紫外光(UV)条件下,只加入了NO3-的处理MMHg光降解速率分别为0.10、0.046 L.(ng·h)-1,Hg0的释放通量分别为1.05、1.27 ng,Hg2+的最终浓度分别为16.97、28.92 ng·L-1;在未加入NO3-和加入了C6H5COOH的条件下,MMHg的剩余浓度相差不大,其光降解速率也分别在0.052、0.015 L.(ng·h)-1左右,Hg0的释放通量分别为23.81、15.38 ng,Hg2+的浓度均小于10 ng·L-1,且呈现先增加后减小趋势.在可见光(VL)照射下,各处理下MMHg的光降解速率无显著性差异(P=0.56),为0.003 L.(ng·h)-1左右,Hg0的释放通量均为5 ng左右,Hg2+的浓度未超过3 ng·L-1,也呈现出先增加后减小的趋势.在NL条件下,随浓度NO3-的增加,MMHg的光降解速率也增加,且各处理间存在显著性差异(P<0.05),Hg0的生成量随NO3-浓度的增加而减少,而Hg2+的浓度也随NO3-浓度的增加而增加.可见在有紫外光的条件下,NO3-对MMHg光降解反应历程、反应速率以及产物有重要影响.     

中国部分城市水环境中TFA的初步研究

三氟乙酸（trifluoroacetic acid,TFA）是稳定且有潜在毒害性的有机污染物,可在水环境中不断累积导致浓度持续升高,从而引起生态健康风险.本研究通过在全国16个城市采集自来水、河水、湖水等环境水样43个,用衍生化法-气相色谱-质谱联用技术检测水环境中TFA的浓度水平.结果表明,所有采样点的水样中均可检出TFA,浓度范围为13.7～7 850 ng.L-1,不同城市水环境中TFA的浓度差异显著.上海环境水中TFA浓度最高,自来水和河水中TFA的浓度分别为3 054 ng.L-1和7 850ng.L-1.TFA的地域分布显示位于华东地区的上海、安徽、山东烟台等地水环境中TFA水平明显高于其它城市.华东地区是中国氟化工业比较集中的区域,氟化工业生产过程直接或间接地排放氟化物对环境TFA的源贡献,很可能是这一地区城市水环境中TFA偏高的主要原因.