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.     

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.     

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.     

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.     

练江沉积物中多溴联苯醚的污染特征、来源和潜在生态风险研究

为考察贵屿电子垃圾拆解区污染沿水体向下游的迁移行为和影响,本文对练江贵屿段及其上下游表层沉积物进行了系统采样和多溴联苯醚（PBDEs）分析,并对其污染来源和潜在生态风险进行了探讨.结果表明：PBDEs在练江上下游沉积物中普遍存在（检出率100%）,在贵屿上游浓度较低（10.2~2120 ng·g^-1）,进入贵屿段急剧升高（7470~193000 ng·g^-1）,至贵屿下游后有所起伏但整体下降（734~11300 ng·g^-1）.练江的PBDEs污染主要来自于沿途排放,贵屿电子垃圾拆解业是其中最大的污染排放源.贵屿下游沉积物的PBDEs浓度比上游高约一个数量级,说明贵屿高浓度的PBDEs污染可沿水体迁移至下游.主因子分析结果表明练江沉积物中的PBDEs污染存在3种模式,上游和下游主要支流（贵屿支流除外）呈现Deca-BDE污染模式（BDE-209为绝对优势单体）,这是我国沉积物中PBDEs的典型污染模式,可视为练江沉积物中PBDEs污染的背景模式;贵屿则呈现出两种特异模式：Penta-BDE模式（优势单体BDE-47&-99）和Deca-BDE脱溴降解模式（以BDE-197为主,其次是-209）,这分别与贵屿地区的电路板拆解和塑料的高温处理方式（烘烤、焚烧、熔融等）有关;贵屿下游支流和主干道样品中的PBDEs呈现与贵屿相似但多种模式共存的特征,进一步证实贵屿的PBDEs污染已沿水体迁移至下游并影响其PBDEs组成特征.练江上游和下游主要支流（贵屿支流除外）PBDEs的风险商值（HQ）均<1,表明生态风险可接受;贵屿段PBDEs的HQ值均>1,最高达63.9,存在严重生态风险;受贵屿污染迁移影响,贵屿下游支流及部分练江主干道样品的HQ值也>1,为PBDEs污染高风险区;Penta-BDEs（三-五溴代BDEs）为HQ值主要贡献污染物,其次是Hexa-BDEs和Deca-BDE.鉴于PBDEs具有环境持久性且在贵屿段的沉积通量高达（477±648）t（贵屿下游为（152±169）t）,其在贵屿及其下游20 km以内的污染急需开展进一步调查并采取相应的污染治理和修复措施.     

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.     

黄河干流表层水体和沉积物中PBDEs和NBFRs的分布特征

研究分析了2012年黄河干流表层水体及沉积物中10种多溴联苯醚(PBDEs)和6种新型溴代阻燃剂(NBFRs)的浓度水平及分布特征。BDE 209是主要的PBDEs同族体,其次是BDE47和BDE99。黄河水中的BDE47/BDE99与商用产品中的比例相似,然而黄河沉积物中的BDE47/BDE99与商用产品中却大有不同。对所测各PBDEs的同系物进行主成分分析后显示,黄河中PBDEs分布组成复杂,且当地的工业生产活动可能是黄河干流PBDEs积累的主要原因。黄河河水和沉积物中NBFRs检出率及其浓度水平较低,但六溴苯(HBB)在所有沉积物样品中均有检出,而且五溴甲苯(PBT)和五溴苯(PBBz)在所有的河水及沉积物样品中均有检出,这意味着黄河干流HBB、PBT和PBBz的污染十分普遍。与中国其他河流的数据相比,黄河的溴代阻燃剂(BFRs)水平较低,但是黄河经流的10个地区中,经济发达地区的BFRs浓度要显著高于欠发达区域。此外,河水中PBDEs的水平与人均工业产出存在很强的关联性,表明PBDEs的浓度与当地的经济发展水平显著相关。     

电子废弃物处理地室内外灰尘中多溴联苯醚的污染及其人群暴露水平

2006年10月和2007年10月,在广东省清远市一个典型电子废弃物处理地采集了24个室内和15个室外灰尘样品,分析了其中的17种多溴联苯醚(PBDEs).结果显示,PBDEs在所有灰尘样品中均有检出,室内灰尘中PBDEs含量为230～157 500ng.g-1,平均9 400 ng.g-1;室外灰尘中PBDEs含量为212～25 880 ng.g-1,平均3 311 ng.g-1.与世界其他地区灰尘中PBDEs的含量相比,本研究地区灰尘中PBDEs的含量处在较高水平.BDE209是灰尘中最重要的同族体;与工业品中PBDEs的组成对比显示,灰尘中相对高丰度的八至九溴同族体可能来自BDE209的降解.婴幼儿、儿童和成人通过灰尘对PBDEs的平均日暴露量分别为470、329和188 ng.d-1,婴幼儿和儿童的最高日暴露量(31 500和19 700 ng.d-1)分别是成人的4和2.5倍.灰尘可能是当地人群(特别是婴幼儿和儿童)暴露PBDEs的重要途径.     

珠江三角洲沉积物钻孔中多溴联苯醚的垂直变化规律研究

采用GC/MS分析方法测定了珠江三角洲水体5个钻孔(分别采自东江东莞段、珠江广州段、北江中段、西江入海口和顺德段)80个样品中10种多溴联苯醚(PBDEs,BDE209和∑9BDEs)的含量,对其沉积规律进行研究和探讨.∑9BDEs含量范围为1.54~94.8 ng·g-1,平均值为15.4 ng·g-1.BDE209含量范围为14.4~588 ng·g-1,平均值为136 ng·g-1,占总PBDEs含量的70%以上.钻孔中PBDEs含量从底部到表层呈现上升趋势,表明近年来珠江三角洲PBDEs环境排放仍在增加.5个钻孔中低溴代∑9BDEs从表层至底部逐渐增加,而高溴代∑9BDEs逐渐减少,意味着钻孔中可能存在脱溴降解行为.     

岩溶地下河表层沉积物多环芳烃的污染及生态风险研究

为了解重庆南山老龙洞岩溶地下河表层沉积物中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的污染特征及生态风险,分析了地下河上游及出口表层沉积物样品中16种优先控制PAHs的含量和组成.结果表明,沉积物中PAHs总量在58.2~3 598 ng·g-1之间,大部分在100~5 000 ng·g-1之间,处于中等到高污染水平;从组成来看,老龙洞组成以2~4环为主,占到75.1%,仙女洞以4~6环相对富集,其比例为56.6%;老龙洞沉积物中PAHs主要来源于上游水体传输及地表土壤的输入,PAHs在地下河管道中的迁移表现为2~3环PAHs迁移距离远,4~6环的PAHs被强烈地吸附于沉积物中,迁移能力不足,从而富集于地下河管道中;生态风险评价结果表明,老龙洞沉积物PAHs很少产生负面生态效应,而仙女洞沉积物产生负面生态效应概率较大,一旦PAHs逐渐往下游迁移,将对下游的生态构成威胁.     

济南市夏季环境空气中PBDEs的浓度分布及潜在风险分析

为准确评估济南市夏季环境空气中PBDEs（多溴联苯醚）的污染情况,利用气相色谱-负化学离子源-质谱（GC-NCI-MS）方法,对采集到的大气颗粒物滤膜和气相样品进行了分析,得到不同粒径颗粒相和气相PBDEs在济南市夏季环境空气中的质量浓度.结果表明:观测期间,济南市环境空气中TSP（总悬浮颗粒物）、PM₁₀和PM_2.5中的ρ（PBDEs）分别为（224.1±14.0）（156.5±43.7）（110.2±27.4）pg/m3,质量浓度较高的3种PBDEs单体分别为BDE209、BDE99、BDE183;气相中ρ（PBDEs）为（54.8±13.2）pg/m3,其中,质量浓度较高的单体分别为BDE209、BDE47、BDE99.通过主因子分析发现,不同粒径颗粒物上吸附的PBDEs特征单体不同,TSP中以五溴联苯醚为主,PM₁₀中以八溴联苯醚和五溴联苯醚为主,PM_2.5中则以五溴联苯醚、八溴联苯醚、十溴联苯醚为主.通过将2种模型的预测值和实测值进行比较发现,稳衡态模型比K_OA（辛醇-空气分配系数）模型更好地模拟了PBDEs的气-粒分配情况.在稳衡态模型下,PBDEs在气-粒分配中接近于平衡状态.高溴代PBDEs主要分布于颗粒相中,而低溴代PBDEs的真实情况不同于理论预测结果,BDE99及BDE47在颗粒相的分配比高于50%,说明济南市低溴代PBDEs也容易吸附在颗粒相中.根据计算的PBDEs呼吸暴露水平可知,PM_2.5上PBDEs呼吸暴露量占TSP呼吸暴露量的49.1%,儿童约是成人的1.5倍.济南市普通儿童和成人对BDE99最高总摄入量分别为234.78和169.57 pg/（kg·d）,均低于BDE99最大允许摄入量260 pg/（kg·d）.根据US EPA（美国环境保护局）发布的PBDEs健康风险评价方法（EPA/540/R/070/002）,利用国内外相关参数分别计算空气吸入致癌风险指数发现,济南市夏季环境空气中PBDEs的致癌风险处于较低水平.研究显示,济南市夏季环境空气中不同粒径颗粒物PBDEs的质量浓度处于较低污染水平,其产生的潜在健康风险也较低.      

海河流域14条河流表层沉积物中多溴联苯醚的分布特征

海河流域是我国受人类活动扰动强度最大的地区,为了解多溴联苯醚（PBDEs）在该流域的污染现状与分布特征,通过采集14条主要河流的48个表层沉积物样品,采用高分辨的GC-MS/MS技术对干燥后的沉积物中27种PBDEs进行分析.结果发现沉积物中PBDEs的平均含量范围为0.06～2.10 ng·g^-1;其中徒骇河沉积物...     

广州市室内尘土中多溴联苯醚的分布特点及来源

随机采集了广州市46个家庭和12个办公室内尘土样品,同时采集了17个室外尘土样品、2个电视机和2个电脑尘土样品并分析了室内尘土中多溴联苯醚(PBDEs)的含量、单体分布及来源.结果表明,家庭尘土中∑10PBDEs(BDE28,47,66,85,99,100,153,154,183,209之和)的含量为 564.3~9654ng/g,中值和均值分别为 2686,3407ng/g;办公室尘土中∑10PBDEs 的含量为 1737~4408ng/g,中值和均值分别为3133,3179ng/g.室内尘土中PBDEs的最主要单体为BDE209,分别占家庭尘土和办公室尘土∑10PBDEs的97.4%和99.0%.BDE47、99和183在室内尘土中含量也较高.大多数室内尘土中∑10PBDEs的含量高于室外,说明室内可能有重要的PBDEs释放源.室内尘土中PBDEs的主要工业品来源为十溴联苯醚,五溴联苯醚次之,八溴联苯醚较少.     

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.     

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.