中国东北主要河流沉积物中多溴二苯醚的含量状况及生态风险分析

为揭示多溴二苯醚(PBDEs)在东北主要河流流域内的污染现状,通过采集该地区流域内表层沉积物样品,采用GC-NCIMS技术对沉积物中41种PBDEs同类物进行分析.结果发现沉积物中BDE209含量低于检出限,其它40种PBDEs同类物总含量(不包含BDE209)范围(干重)为0.91~17.67 ng·g-1.其中第二松花江吉林市上游和下游沉积物样品中PBDEs的检出含量最高,分别为15.86 ng·g-1、17.67 ng·g-1,以BDE207和BDE47为主,分别占PBDEs总量的86.5%和76.6%;其它河流沉积物中各同族体含量差异并不明显.实验结果与国内外最近的文献报道值相比较,再结合生态风险分析显示,东北主要河流沉积物中PBDEs的含量处于低污染水平,目前不存在生态风险.     

长江中游沉积物中多溴联苯醚的污染特征及风险评价

多溴联苯醚(PBDEs)具有高毒性和生物累积性,进入水体后易与有机质相结合,成为PBDEs污染物的重要归宿,对人类健康和水生生态系统造成潜在的危险.为揭示多溴联苯醚(PBDEs)在长江中游流域的污染现状,通过采集该地区流域内13个表层沉积物样品,采用高分辨气相色谱/高分辨质谱法(HRGC/HRMS)对沉积物中9种PBDEs同类物进行分析.结果表明该地区沉积物中9种PBDEs的含量范围(干重)约为46.1~326 pg·g~(-1),而BDE-99是其中最主要的贡献单体,平均贡献率约为51.6%;其次是BDE-47,约为19.6%.与国内外其他海域的研究相比,长江中游沉积物中PBDEs残留量处于较低水平.通过测定沉积物中总有机碳(TOC),研究结果发现PBDEs含量与TOC无明显的正相关关系.结合商值法对PBDEs的健康风险进行初步评估,结果表明,本研究中PBDEs对人体产生的健康风险较小.     

东海沉积物中多溴联苯醚的分布特征研究

采集分析了中国东海28个表层沉积物和7个柱状沉积物.结果表明,东海表层沉积物中除BDE-209外∑PBDEs的浓度范围为0.20~2.09ng/g dw,BDE-209的浓度范围为0.57~2.87ng/g dw,在总PBDEs中所占浓度百分比为57.9%~76.7%;接下来分别是BDE-99和BDE-47,所占比例分别为11.7%~21.5%和7.1%~17.4%.表层沉积物中PBDEs分布呈现出(离海岸线)由近及远浓度越来越低的趋势,由北到南浓度上升的趋势.东海柱状沉积物中PBDEs浓度随着深度加深呈现出先上升后下降的趋势,很好的反映出了PBDEs在中国大陆的使用历史和现状.表层沉积物TOC含量在0.54%~0.88%之间,柱状沉积物TOC的含量在0.62%~0.88%之间,而且不管是表层沉积物(R²=0.723,P < 0.01)还是柱状沉积物(R²=0.595, P < 0.01),PBDEs浓度和TOC含量之间有较强的线性关系,表明沉积物中TOC含量是影响PBDEs分布的一个重要因素.     

太湖沉积物中多溴联苯醚和类二噁英多氯联苯的水平垂直分布

分析了太湖竺山湾、梅梁湾、南太湖的3个柱状沉积物样品中8种溴代阻燃剂(PBDEs)和12种类二英多氯联苯(DL-PCBs).结果表明太湖PBDEs污染水平为竺山湾最高,其余依次为梅梁湾、南太湖;DL-PCB污染水平梅梁湾最高,其次则为竺山湾、南太湖.沉积物中PBDEs的水平垂直分布显示:近年来在太湖PBDEs污染呈现指数式增长趋势,BDE-209为最主要的PBDEs同族体;沉积物中DL-PCBs的水平垂直分布显示:DL-PCBs污染近年仍有增加,说明在太湖地区存在PCBs的释放源.太湖梅梁湾不同深度的沉积物中PBDEs同族体组成差异明显,具体原因需要进一步研究证实.PCBs在垂直分布模式显示:在0～15 cm的上层沉积物中PCB-77、-118、-105水平随深度增加而明显降低,下层则无明显变化.     

成渝经济区河流表层沉积物中多溴联苯醚的分布特征

在成渝经济区内采集了19个表层沉积物样品,采用GC/MS方法对其中的PBDEs(Polybrominated Diphenyl Ethers,多溴联苯醚)进行了检测. 结果表明,沉积物中w(ΣPBDEs)(ΣPBDEs包括BDE-1,BDE-15,BDE-17,BDE-28,BDE-47,BDE-66,BDE-71,BDE-85,BDE-99,BDE-100,BDE-126,BDE-138,BDE-153,BDE-154,BDE-166,BDE-181,BDE-183和BDE-190)为0.20～6.45 ng/g,w(BDE-209)为0.44～6.29 ng/g. 与其他地区相比,成渝经济区内PBDEs的污染水平相对较低, 大部分样品中的PBDEs以BDE-209为主,说明成渝经济区河流沉积物中的PBDEs主要来自十溴联苯醚; 但PBDEs的组成特征显示,彭山岷江大桥沉积物中的PBDEs主要来自五溴联苯醚,而官渡沉积物中的PBDEs主要来自八溴联苯醚. 此外,一些以往工作较少关注的PBDEs单体,如BDE-1,BDE-15,BDE-181和BDE-190等,不但在沉积物中的检出率较高(均高于70%),而且有的含量也相对较高.      

多溴联苯醚在电子废弃物拆卸地沉积物中的垂直分布

采用气相色谱质谱联用仪对采自清远电子废弃物拆卸地水库钻孔沉积物中的多溴联苯(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)进行了分析,调查其在沉积物中的垂直分布.结果表明,PBDEs在所有的样品中均检出,含量为0.43～141 ng/g,平均为9.26 ng/g.PBDEs在下层(16 cm以下)沉积物中含量较低、变化很小(0.43～2.30 ng/g),但在上层沉积物中含量明显增加(2.90～141 ng/g),反映了当地电子废弃物拆卸活动的影响;3种工业源的PBDEs,即五溴、八溴和十溴PBDEs,表现出相似的垂向分布趋势,说明其来源的一致性.其中,十溴PBDEs是最主要的PBDEs,平均占所有PBDEs的79.6%,其次是五溴PBDEs(14.7%),而八溴PBDEs所占比例最低(5.69%).3种PBDEs的组成模式显示,它们与相应的工业品PBDEs组成都有一定差异,可能因其降解行为不同所致.一些PBDE的同族体组成在沉积钻孔的垂直变化也进一步说明高溴代PBDE在沉积物的埋藏期间可能发生了降解,虽然还需要进一步研究证实.     

应用环境多介质逸度模型研究废旧电器拆解区多溴联苯醚的迁移及归趋

利用Level(Ⅲ)逸度模型模拟了浙东某废旧电器拆解区域多溴联苯醚(PBDEs)3种同系物在大气、水体、土壤和沉积物中的分布及迁移通量.在稳态假设条件下3种PBDEs同系物在环境介质中浓度的模型模拟值与实测值吻合较好,验证了模型的可靠性,通过参数灵敏度分析表明PBDEs的基本性质如蒸气压、正辛醇/水分配系数、在介质中的半衰期是影响化合物在环境相中浓度分布的主要因素.研究发现,在废旧电器拆解区大气中PBDEs对下风向的地区可能造成一定程度的污染;当环境系统达到平衡时,在废旧电器拆解区PBDEs主要蓄积在土壤和沉积物中,占所有环境介质中PBDEs的95%以上,土壤和沉积物是PBDEs污染的重要二次污染源;PBDEs在介质间的迁移以大气-土壤和水体-沉积物途径为主;废旧电器拆解区土壤中降解是PBDEs在环境中消减最主要途径.研究结果将为废旧电器拆解区PBDEs污染的风险评估和控制提供依据.     

珠江口钻孔沉积物中多溴联苯醚的沉积记录

对采自珠江口的3个钻孔沉积物中的多溴联苯醚(PBDEs)进行了分析,结果表明,PBDEs在所有的样品中均检出.3个沉积物钻孔中∑PBDEs(不包括BDE209)的含量(以干重计)为0.01～6.99ng/g(平均1.50ng/g),BDE209的含量为0.10～61.50ng/g(平均7.82ng/g).PBDEs在钻孔中的垂直分布显示,从20世纪90年代开始,珠江三角洲部分地区五溴联苯醚阻燃剂的使用已减少,但主要区域低溴代联苯醚的排放仍然存在.受珠江三角洲电子产业飞速发展的影响,珠江口沉积物钻孔中BDE209的含量及通量从1990年以后快速增加.不同钻孔沉积物中PBDEs的组成模式反映了PBDEs的不同来源及输入途径.钻孔#1和钻孔#2主要受流经工业发达地区河流输出PBDEs的影响,钻孔#3主要受经过大气长距离迁移后经河流输出的PBDEs的影响.     

三峡库区主要支流表层沉积物多溴联苯醚的分布特征

采用GC-MS(NCI)技术对三峡库区28个表层沉积物样品中的多溴联苯醚(PBDEs)进行分析,研究了其在三峡库区主要支流的污染现状与分布特征.实验发现三峡库区Σ26PBDEs和BDE209在沉积物中的检出含量分别为35.24 pg·g-1和11.92 pg·g-1,其中BDE28,47,77和99为Σ26PBDEs中最具支配地位的同族体.Σ26PBDEs和BDE209的最高检出含量在龙河河口采样点,分别为146.07 pg·g-1和502.63 pg·g-1.Σ26PBDEs和BDE209含量具有良好相关性,说明两者污染来源相同.实验结果与国内外水体沉积物中含量相比较,显示Σ26PBDEs和BDE209在三峡库区沉积物中含量处于较低污染水平,引起的潜在风险也相对较低.     

台州电子垃圾拆解区水和沉积物中多溴联苯醚污染特征与生态风险

以台州某电子垃圾拆解工业园为圆心,在半径为16 km的范围内,由近及远设计了C(3 km)、S(5~10 km)和R(10~16km)三圈共30个采样点,研究了该区域水及沉积物中多溴联苯醚(PBDEs)的污染特征与生态风险.结果表明,水中PBDEs含量为9.4~57.2 ng·L~(-1),平均值为25.9 ng·L~(-1);沉积物中PBDEs含量为3.7~38 775 ng·g~(-1),平均值为2 779 ng·g~(-1);BDE-209均为主要成分.水及沉积物中PBDEs含量的空间分布态势均为:C圈S圈R圈,沉积物中PBDEs含量和离工业园区中心的距离呈极显著负相关(P0.01).与国内外其它地区相比,该调查区PBDEs污染较为严重,电子垃圾拆解是PBDEs污染的主要来源.经推算,该区域近40年的拆卸活动向该地输入的PBDEs总量达30.7 t,其中BDE-209为28.9 t.采用商值法对PBDEs进行初步的生态风险评估表明,拆解核心区(半径为1.5 km)沉积物中五溴联苯醚(Penta-BDEs)的污染程度已达高风险等级,对该地区的生态安全和人群健康可能造成严重影响.     

Distribution of polybrominated diphenyl ethers and decabromodiphenylethane in surface sediments from Fuhe River and Baiyangdian Lake, North China

Nineteen surface sediment samples collected from Baiyangdian Lake and its inflowing river (Fuhe River) in North China were analyzed for polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and decabromodiphenylethane (DBDPE). The concentrations of PBDEs and DBDPE in sediments ranged from 5.5 to 300.7 ng/g dry weight (dw) and 1.1 to 68.2 ng/g dw, respectively. Their levels in sediments in Fuhe River were significantly higher than those in Baiyandian Lake. Compared to data from other regions, the PBDE levels in surface sediments from Baiyangdian Lake and Fuhe River were in the medium to lower range. Among the PBDE congeners, BDE209 was predominant, with contributions to the total PBDEs ranging from 79.4% to 97.3% in sediment samples. For the lowly brominated congeners (tri- to hepta-BDE), BDE47 and BDE99 were the most abundant, which contributed 52.1% and 44.1% to the sum of tri- to hepta-BDEs in the sediments from Baiyangdian Lake and Fuhe River, respectively. The compositional patterns of PBDEs in Baiyangdian Lake sediments indicated that technical deca-BDE mixture was the major pollutant sources with a minor contribution of penta-BDE mixture. The present study suggested that the importance of Fuhe River as a possibly potential sources of PBDEs contamination in Baiyangdian Lake.     

Advanced treatment of dyeing wastewater towards reuse by the combined Fenton oxidation and membrane bioreactor process

The performance of combined Fenton oxidation and membrane bioreactor (MBR) process for the advanced treatment of an effluent from an integrated dyeing wastewater treatment plant was evaluated. The experimental results revealed that under the optimum Fenton oxidation conditions (initial pH 5, H 2 O 2 dosage 17 mmol/L, and Fe 2+ 1.7 mmol/L) the average total organic carbon (TOC) and color removal ratios were 39.3% and 69.5% after 35 min of reaction, respectively. Results from Zahn-Wallens Test also represented that Fenton process was effective to enhance the biodegradability of the test wastewater. As for the further purification of MBR process, TOC removal capacity was examined at different hydraulic retention times (HRT) of 10, 18 and 25 hr. Under the optimum HRT of 18 hr, the average TOC concentration and color of the final MBR effluent were 16.8 mg/L and 2 dilution time, respectively. The sludge yield coefficient was 0.13 g MLSS/g TOC and TOC degradation rate was 0.078 kg TOC/(m 3 ·day). The final effluent of MBR can meet the reuse criteria of urban recycling water-water quality standard for miscellaneous water consumption GBT18920-2002.     

典型电器工业区河涌沉积物中的多溴联苯醚空间和垂直分布

对珠江三角洲佛山市顺德区容桂镇电器工业区河涌沉积物多溴联苯醚(PBDEs)的含量进行了空间和垂直分布研究.选择该镇中心城区内河涌作为研究河道,根据河涌水流情况选取8个采样点采集沉积物样品.所有样品中均检出PBDEs.各监测点的PBDEs总含量变化范围为62～349 ng.g-1(平均为178 ng.g-1),各采样点的浓度差异较大.其中,十溴联苯醚含量为56～337 ng.g-1(平均为171 ng.g-1),占PBDEs总含量的90%～99%(平均95%).所检测到的部分同系物(如BDE-196、197和203)可能是BDE-209的降解产物.PBDEs的垂直分布模式显示,0～10 cm层面样品的PBDEs浓度为147 ng.g-1,30～40 cm层面样品的PBDEs浓度为260 ng.g-1,PBDEs在沉积物中的丰度随垂直深度的增加而增加.12种同系物在采自各个深度层样品中的比例基本相同,由十溴工业品来源的BDE-209、208、207和206占总PBDEs的94%,而五溴和八溴所占比例较低.由此可见,该地区普遍存在PBDEs污染,其中十溴联苯醚是最主要污染物,这可能与十溴工业品是电器工业主要使用的阻燃材料相关.     

废旧电器拆解区河流沉积物中多溴联苯醚(PBDEs)的污染特征与生态风险

在流经某废旧电器拆解区域的河段中采集沉积物样品,研究了该区域河流中多溴联苯醚(PBDEs)的污染特征和生态风险.结果表明,在所有沉积物样品中PBDEs含量在101~20400 ng·g-1之间,平均浓度为3700 ng·g-1,其中主要单体为BDE209,在23个样品中的平均比例达到94%以上;在河流中分布呈现出上游和下游低,中游高,而下游平均浓度比上游高的趋势,在拆解园区附近浓度达到最高;与其它地区相比,该地区PBDEs污染相对较为严重;废旧电器的拆解是该区域沉积物中PBDEs污染主要来源.经测算,当地近40年的拆解活动中共向该河流中排放了多溴联苯醚0.39 t,其中BDE209为0.36 t;采用危害商数法对沉积物中PBDEs进行了初步的生态风险评估,结果表明,该河流沉积物中OctaBDEs和DecaBDEs生态风险较低,而PentaBDEs则风险较高,可能对环境造成危害.     

Occurrence and bioaccumulation of polybrominated diphenyl ethers in sediments and paddy ecosystems of Liaohe River Basin, northeast China

Concentrations of 16 polybrominated diphenyl ether(PBDE) congeners were measured in river sediments, paddy soils and three species of paddy-field organisms(crab, loach and carp) collected from the Liaohe River Basin, northeastern China. The total contents of PBDEs(∑_(16)PBDEs) in sediments and paddy soils were in the ranges of 273.4–3246.3 pg/g dry weight(dw), and 192.1–1783.8 pg/g dw, respectively. BDE 209 was the dominant congener both in sediments and paddy soils. The concentrations of ∑_(16)PBDEs in sediments were significantly higher than those in the adjacent paddy soils, indicating a potential transport of PBDEs from river to paddy ecosystems via river water irrigation. The biota–soil accumulation factor(BSAF) was calculated as the ratio between the lipid-normalized concentration in paddyfield organisms and the total organic carbon-normalized concentration in paddy soil. The average BSAF values of ∑15PBDEs followed the sequence of crab(3.6) loach(3.3) carp(2.1). BDE 154 had the highest BSAF value, and a parabolic trend between BSAF values of individual PBDE congeners and their log KOWvalues was observed. In view of the fact that crab had the larger BSAF value and higher lipid content, the ecological risk and health risk for crab cultivation in paddy fields should be of particular concern.     

珠江三角洲及南海北部海域表层沉积物中多溴联苯醚的分布特征

自珠江三角洲和南海北部海域采集了66个表层沉积物样品,以研究该区域中PBDEs的含量、分布、来源和在环境中的迁移.研究结果表明,东江和珠江是PBDEs的高污染区,含量为12.7～7361ng·g-1,其中BDE209平均含量为1199ng·g-1,是目前世界上已报道沉积物中含量最高的区域之一.在几乎所有被分析的样品中BDE209都是最主要的同系物.东江和珠江的PBDEs主要来自东莞和广州的本地排放,而西江的PBDEs主要通过大气的传播输入.另一个高污染区澳门水域被验证是珠江三角洲水体环境中有机污染物的“汇”.     

松花江流域河流沉积物中多氯联苯的分布、来源及风险评价

为查明松花江流域沉积物中多氯联苯(PCBs)分布、来源及污染现状,利用GC-ECD和GC-MS测定松花江流域沉积物中PCBs含量,并运用美国国家环保署法(EPA)、加拿大沉积物环境质量标准(SQG)和潜在生态危害指数法(Er)对沉积物中PCBs生态风险进行评价.结果表明,河流沉积物中均有2～10氯代的PCBs同系物被检出;松花江流域沉积物中PCBs含量介于0.83～125.53 ng.g-1,其中嫩江为0.83～4.44 ng.g-1,第二松花江为12.44～125.53 ng.g-1,松花江干流为1.74～6.25ng.g-1;沉积物中PCBs含量最高的是第二松花江,主要来源于沿江分布的与油漆、绝缘材料等工业品有关的污染源,其它河流沉积物中以二氯联苯为主的PCBs主要来源于大气沉降.3种方法(EPA、SQG、Er)的风险评价显示第二松花江沉积物中的PCBs已达到中等到较强程度的污染,其它河流沉积物中的PCBs暂无生态风险.