Determination of VOCs in groundwater at an industrial contamination site using a homemade low-density polyethylene passive diffusion sampler

A home-made inexpensive passive diffusion bag （PDB） sampler, prepared by filling deionized water in low-density polyethylene （LDPE） tubes, was evaluated for volatile organic compounds （VOC） sampling in groundwater at industrial contamination sites. Impacts of environmentally relevant conditions on the sampling equilibration time and partitioning of VOCs between the sampler and the water sample were investigated. Sample salinity, agitation and temperature can influence the equilibration time, but generally sampling equilibration was obtained in 14 days under real field sampling of VOCs in groundwater. Both laboratory study and field testing in a contaminated site showed that the VOC concentrations in the developed sampler were equal to those in the water samples at equitibrium. Coupled with a purge and trap concentrator-gas chromatograph-mass spectrometer （P＆T-GC-MS）, the developed PDB sampler provided a low-cost sampling device for routine monitoring of VOCs in groundwater in wells, with LODs in the range of 2.9-10 μg/L. The proposed PDB was applied to determine VOCs in groundwater at an industrial contamination site, and the present results agreed well with those determined using conventional pump-and-sample monitoring. All the studied 13 VOCs were tested in the four wells in the industrial contamination sites, with their concentrations in the range of 12-73660 μg/L. In addition, while benzene and toluene were heavily contaminated up to a maximum concentration of 74000 μg/L and 6000 μg/L, respectively, 1,2,3-trichlorobenzene and bromobenzene had relatively low contamination levels （below 25 μg/L）.     

多溴联苯醚在河套农灌区土壤和水体中的分布特征

PBDEs作为一类全球性的新兴持久性有机污染物,因其具有疏水性,土壤和沉积物对其有很强的固着能力,被认为很难进入地下水中。文章在河套平原典型的黄河农灌区采集地下水、地表水以及表层土壤样品,利用GC-μECD和GC-MS方法测定发现,地下水和地表水中均检测到PBDEs,且主要为BDE209,其在地下水中含量高达5.3μg/L,而地表水中仅为0.03μg/L,揭示PBDEs存在污染地下水的可能性。对土壤中PBDEs的分析发现,其优势同系物为BDE47、100、183和99,主要富集在地面以下0~5 cm和10~15 cm处,该范围普遍发现农用地膜(PBDEs≤5μg/g)的残留物。此外,研究区主要农作物(玉米、番茄、瓜类、小麦和葵花)中,广泛利用地膜的玉米种植土壤中PBDEs的含量最高,达77.13 ng/g。研究显示,降雨淋滤以及灌溉水入渗作用下,地膜中PBDEs的释放可能是研究区土壤以及地下水中PBDEs不可忽略的重要污染源。     

沈阳地区地表水、浅层地下水及沿岸土壤中苯

对沈阳地区主要地表水(浑河、细河、蒲河、沈抚灌渠)及其沿岸地下水和土壤中苯系物(BTEX)的污染特点和分布特征进行了研究.结果表明:细河和沈抚灌渠地表水中BTEX检出率较高(33%～67%),苯和甲苯是该区域的主要污染物,ρ(苯)和ρ(甲苯)分别为<0.30～24.90和<0.30～354.00 μg/L;地表水检出的BTEX均未超过《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的限值(1 510 μg/L). 细河两岸的浅层地下水在一定程度上受到BTEX的污染,苯和甲苯的检出率分别为25%～33%和13%～25%,二甲苯和乙苯检出率较低(0～20%). 彰驿镇19个监测井中有2个浅层地下水监测井中的ρ(苯)超过GB5749—2006限值(10 μg/L),夏季ρ(苯)最大值为236.00 μg/L. 沿岸附近土壤中5种BTEX全部被检出,检出率均高于相应的河水. 研究区包气带土壤层虽具有良好的防污性能,但也具有储存和阻碍BTEX挥发和降解的负面效应,对当地的生态系统和人类健康构成了潜在的威胁.      

重庆主城区流域邻苯二甲酸酯生态风险评价

以长江、嘉陵江重庆主城区段为研究水域,利用Agilent6890N气相色谱仪对丰水期该研究水域12个采样点水体中五种邻苯二甲酸酯（PAEs）含量进行测定,分析了PAEs在该区域水体中丰水期的分布特征并进行了生态安全评价。结果表明：丰水期水体中∑PAEs的浓度范围为0.87μg/L-55.66μg/L;DBP与DEHP为优先污染物,其浓度范围在0.15μg/L-28.32μg/L与0.26μg/L-26.29μg/L;按商值法对PAEs进行生态安全评价,DMP、DEP对该水域中水生动植物无生态风险,DBP和DEHP存在潜在低风险。     

三峡库区香溪河流域磷矿废石磷素释放特性研究

以三峡库区香溪河流域内所堆存的磷矿开采废石为研究对象,分别利用去离子水和人工配制的酸雨(pH=4.5)作为淋溶液,采用动态柱淋溶的试验方法,对比分析了磷矿废石在中性和酸性淋溶条件下的磷素释放特性.结果表明,在中性淋溶条件下,磷矿废石淋出液将长期处于弱碱性状态(pH=7.0~9.0),而在酸性淋溶条件下,淋出液pH值将在液固比(L/S)达到0.5mL/g后由弱碱性(pH=8.0~9.0)转变为弱酸性(pH=6.0~7.0);磷矿废石淋出液中的总磷(TP)浓度主要受淋溶环境pH值的影响,呈现出随液相pH减小而增大的趋势,而淋溶时间的增加不会对淋出液中的TP浓度形成稀释效应;当淋溶环境的pH值相对稳定时,磷矿废石将以稳定的溶解速率向液相中释放磷素;而当淋溶环境的pH值由弱碱性向酸性转变时将形成磷素加速释放期;无论是在自然淋溶条件还是在酸性淋溶条件下,磷矿废石淋出液中的TP浓度均超出超过GB 8978-1996中所规定的III类水域TP的排放限值(0.5mg/L),应将其视为II类工业固体废弃物进行相应的处置,以降低其对香溪河库湾的磷污染风险.     

排水造林对小兴安岭湿地土壤溶解性有机碳生物降解和淋溶的影响

以小兴安岭湿地为研究对象,分析了不同年代排水造林的森林沼泽湿地土壤溶解性有机碳(DOC)含量变化及生物降解特征,探讨了排水造林时间对土壤DOC及无机氮(NH+4-N+NO-3-N)淋溶动态变化的影响.结果表明:1排水造林时间对土壤DOC含量变化影响显著(p0.05).2003年(PS03)、1992年(PS92)、1985年(PS85)排水造林后的人工兴安落叶松湿地土壤DOC含量均低于未排水造林的天然兴安落叶松苔草湿地(XATC),且排水造林时间越长,土壤DOC含量越少.2在生物降解过程中,土壤DOC的变化趋势表现为初期降解速率较快,而后逐渐减慢并趋于稳定.其中周转时间为1 d的易降解DOC所占比重表现为:PS92XATCPS03PS85,表明排水时间达到一定阈值后,易降解DOC部分可能会转化为难降解部分.3在淋溶过程中,随着淋溶次数的增加,淋出液中DOC含量呈现为先增加后减小的趋势,淋溶1 d后,不同年代排水造林的森林沼泽湿地土壤DOC的淋失率表现为:PS85PS92PS03XATC,表明排水造林时间越长,土壤DOC淋失率越大,因此长时间的排水造林改造可能进一步影响土壤养分的贮量及其有效性.     

装修房屋室内空气的污染

调查了装修后的住宅和办公室室内空气中挥发性有机物,同时对室外空气进行了调查.共检出20多种挥发性有机物.装修后室内甲醛和苯及其他苯系物含量明显高于室外.装修后室内空气甲醛质量浓度为0.1～2.4 mg/m3,在装修后短期内甲醛质量浓度更高,有时达到13.4 mg/m3;苯质量浓度为0.03～0.17 mg/m3.装修一年内甲醛、苯和苯乙烯普遍超标.卤代烃含量一般是数个μg/m3,与室外没有显著性差异.      

南宁市街区挥发性有机物暴露水平初步分析

通过多层吸附管采样和热脱附-气相色谱-质谱联用对南宁市街区及市郊青秀山的挥发性有机物(VOCs)暴露水平进行了分析.结果显示:南宁市街道大气VOCs中一些毒害性苯系物的质量浓度较高,其中苯、甲苯的平均质量浓度分别达到47.5和159.2 μg/m3,分别是对照点青秀山的2.9和2.0倍;苯及其取代物的特征显示,南宁市街区VOCs主要来自机动车的尾气,同时一些公共活动场所苯系物比值和变化特征有所不同,显示出除交通尾气外的其他来源对挥发性有机物的贡献.      

武汉市汽修行业不同环节VOCs排放水平及组分特征

为识别武汉市汽修行业涂装工艺环节废气中VOCs（volatile organic compounds,挥发性有机物）浓度水平及组分特征,采集和分析了武汉市10家典型汽修企业喷（烤）漆房治理设施排放环节、喷（烤）漆环节、调漆环节和刮腻子环节共4个环节的含VOCs废气样品.结果表明:①武汉市10家汽修企业喷（烤）漆房治理设施排放环节的VOCs浓度（82.18 mg/m3）最高,其次是调漆环节、喷（烤）漆环节和刮腻子环节,分别为11.37、7.76和5.57 mg/m3.②喷（烤）漆房治理设施排气环节有组织排放以及喷（烤）漆环节与调漆环节无组织排放的VOCs均以OVOCs（oxygenated volatile organic compounds,含氧挥发性有机物）为主,其占比分别为54.4%、50.8%、43.4%;其次为芳香烃,其占比分别为27.0%、22.9%和24.6%;3个环节排放的VOCs物种中质量分数排名前3位的物种均为乙酸丁酯、间/对-二甲苯和1,2-二氯甲烷.刮腻子环节排放的VOCs物种中以芳香烃和OVOCs为主,质量分数排名前3位的物种为苯乙烯、乙酸丁酯和1,2-二氯甲烷.③喷（烤）漆房治理设施排气筒有组织排放以及喷（烤）漆环节、调漆环节无组织排放的VOCs废气中乙酸丁酯含量均远大于苯、甲苯和间/对-二甲苯的含量,且远高于早期武汉市和其他地区的研究结果.研究显示:喷漆（烤）房排气筒有组织排放的VOCs废气浓度最高,应加强对喷漆（烤）房排气筒有组织排放的关注,提高处理设施的“三率”,加强企业喷（烤）漆房的封闭性管理;各环节VOCs废气中乙酸丁酯含量均最高,可考虑将乙酸丁酯作为汽修行业VOCs源示踪物.      

Environmental investigation of bio-modification of steel slag through microbially induced carbonate precipitation

Steel slag (SS) is one of byproduct of steel manufacture industry. The environmental concerns of SS may limit their re-use in different applications. The goal of this study was to investigate the leaching behavior of metals from SS before and after treated by microbially induced carbonate precipitation (MICP). Toxicity characteristic leaching procedure, synthetic precipitation leaching procedure and water leaching tests were performed to evaluate the leaching behavior of major elements (Fe, Mg and Ca) and trace elements (Ba, Cu and Mn) in three scenarios. The concentrations of leaching metals increased with the content of SS. After it reached the peak concentration, the leaching concentration decreased with the content of SS. The leachability of all elements concerned in this study was below 0.5%. The carbonate generated from the MICP process contributed to the low leachability of metals. After bio-modified by MICP process, the leaching concentrations of Ba from TCLP, SPLP and WLT tests were below 2.0 mg/L, which was the limit in drinking water regulated by U.S. EPA. The concentrations of Cu leached out from MICP-treated SS-sand samples were below 1.3 mg/L which is the limit regulated by national secondary drinking water. Compared with the regulations of U.S.EPA and Mississippi Department of Environment Quality (MDEQ), MICP-treated samples were classified as non-hazardous materials with respects to the leaching of metals. Meanwhile, maximum contaminant limits regulated by U.S.EPA states that MICP-treated SS are eco-friendly materials that can be reused as construction materials.     

深圳大气中VOCs的二次有机气溶胶生成潜势

使用气溶胶生成系数法和产率法,对深圳四季5种芳香烃和异戊二烯所生成的二次有机气溶胶(SOA)量分季节计算并比较得出:四季中除春季外,其余三季产率法计算得到的SOA量均高于生成系数法计算的结果,四季所生成SOA的平均值分别为(2.48±2.02)μg/m3和(2.10±1.21)μg/m3. 2种方法计算结果均为夏季SOA的生成量最大,秋季和冬季次之,春季最小.生成系数法计算得出人为源和天然源的贡献分别为96%和4%,而产率法得到两种源的贡献分别为86%和14%.将生成系数法和产率法计算得到的夏季SOA值与实测值进行比较,发现计算值均低于实测值,分别占实测值的21%和31%.最后计算芳香烃和异戊二烯的自由基反应速率得出,与OH自由基反应是其生成SOA最主要的途径,比例为75%,与NO3自由基和O3的反应比例分别为22%和3%.在生成SOA速度上,苯乙烯的速度最快,苯的速度最慢.     

关于固相萃取技术富集水中苯系物的探讨

苯系物尤其是苯、甲苯和二甲苯作为重要溶剂和基本化工原料,被广泛应用于油漆、农药、医药、有机化工等行业,由此而产生的废水、废气便成为河流、空气和地下饮用水等有机污染物的重要来源。除苯是已知的致癌物以外,其它几种化合物对人体和水生生物均有不同程度的毒性。在我国水环境中优先控制污染物黑名单中,苯、甲苯、乙苯及二甲苯的三种异构体均榜上有名。因此,测定水中苯系物含量对环境保护具有重要的意义。本文基于固相萃取（SPE）技术富集水样中苯系物的思路,选择苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯和异丙苯作为目标化合物,对C18键合相吸附剂富集水中苯系物的吸附和脱附过程的参数优化进行了研究,为建立一种简便、高效的水中苯系物的检测方法提供了依据。     

BDE-47对2种海洋微藻光合特性的影响

研究了不同浓度的2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)对2种海洋微藻的光合特性的影响. 结果表明, 在试验所设定的浓度范围内 (0.1~2.5μg/L),海水小球藻和赤潮异弯藻的PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)未受到显著抑制,表明2种微藻PSII反应中心在试验过程中未受到损伤.当BDE-47浓度为2.5μg/L时,海水小球藻的PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII实际光能转化效率(φPSII)和光合电子传递效率(ETR)在96h受到显著抑制,而赤潮异湾藻的3个参数在暴露期间均未受到抑制,表明赤潮异湾藻对BDE-47的耐受性强于海水小球藻.各叶绿素荧光参数中, Fv/Fo、φPSII、ETR更适合作为指示海洋环境中BDE-47污染水平的生物标志物.     

广州市宾馆室内空气中苯系物来源及健康风险初步评估

选择广州市20家不同星级的宾馆,用不锈钢采样罐采集客房空气样品,并用预浓缩-气相色谱/质谱联用系统检测.宾馆客房空气中8种苯系物的总浓度平均值为273.1μg/m3,范围为2.3~1058μg/m3.苯,甲苯,乙苯和二甲苯平均值分别为22.9,151.6,46.4和60.5μg/m3.苯平均值变动范围为0.7~72.2μg/m3,均低于我国室内空气质量标准GB/T 18883-2002的限值,但初步计算表明苯暴露对宾馆工作人员和经常入住人群的致癌风险超过1′10-6.甲苯平均浓度范围为1.4~841μg/m3,按我国空气质量标准超标率为24%.宾馆苯系物浓度与星级和装修时间没有显著相关性,一些最近期装修的宾馆可能因采用环保装修材料,苯系物浓度反而相对较低.苯系物浓度最高的数个宾馆装修时间2~5a,其苯与甲苯浓度比值(B/T)都比较低,苯系物来源以室内释放为主.虽然因通风原因宾馆客房苯系物浓度受所处地段室外空气质量影响,但我们的研究表明降低宾馆客房内苯系物水平的最关键因素是采用环保的室内装修材料和产品.     

响应曲面法优化镍转炉渣氧压选择性浸出工艺

为了优化镍转炉渣加压条件下H₂SO₄选择性浸出Co、Ni、Cu,抑制Fe浸出的工艺,采用响应曲面法的中心组合设计原理,建立影响选择性浸出率的二次多项式数学模型,研究浸出温度、c(H₂SO₄)及液固比及上述因素两两交互作用对提高Co、Ni、Cu浸出率及减少Fe浸出率的影响规律. 结果表明:浸出温度和c(H₂SO₄)对浸出率影响最显著,液固比次之. c(H₂SO₄)越高,Co、Ni、Cu和Fe的浸出率越高,而提高浸出温度有利于降低Fe浸出率. 响应曲面法优化获得的最佳工艺条件:浸出温度为210 ℃、c(H₂SO₄)为0.38 mol/L、液固比为4.25 mL/g,在该条件下,Co和Ni的浸出率均大于98%,Cu浸出率大于96%,Fe浸出率小于0.4%. 浸出控制参数优化后提高了有价金属的浸出率,同时也降低了Fe浸出率,实现了镍转炉渣中有价金属的回收及其与Fe的高效分离.      

邕江南宁段和南宁城市内河中的挥发性有机物

利用吹扫捕集-GC-MS检测了邕江南宁段以及南宁市有代表性的5条城市内河中的挥发性有机物(VOCs)。结果表明,邕江南宁段检出3种VOCs,总含量为1.43～4.30μg/L。城市内河检出了22种VOCs,其中大桥冲、朝阳溪污染较为严重,VOCs总含量分别为82.43μg/L和35.00μg/L,其特征污染物分别为卤代烃和单环芳香族类。和国内其他地区水源水中检出的VOCs含量相比,邕江南宁段的VOCs污染水平较低,而南宁城市内河的VOCs污染处于中等水平。大量未经处理的城市生活污水、工业废水排放以及垃圾沥滤是造成南宁城市内河VOCs污染的重要因素。建议GB3838-2002加强对水体中VOCs的控制。     

生活垃圾焚烧飞灰固化体重金属动态浸出规律

为研究实际生活垃圾卫生填埋场中渗滤液长期作用于飞灰固化体的浸出行为,分别采用pH值为5.5的醋酸-醋酸钠溶液和pH值为7.0的去离子水作为初始浸提液,建立飞灰固化体的动态浸出试验.初始浸提液pH值的差异会影响飞灰固化体的结构完整性和固化体表面晶体的生成情况,当初始浸提液为醋酸-醋酸钠溶液时,实验过程中飞灰固化体会破碎;当初始浸提液为去离子水时,飞灰固化体表面生成的CaCO₃晶体可能会抑制重金属浸出.当实验进行至约120d时,2组实验浸出液的pH值和重金属浓度基本稳定,且pH值相差不大;但采用去离子水浸提时,Pb、Cr的累计浸出量明显更高,且Pb的浸出浓度（0.29mg/L）甚至一度超过填埋场入场限值,其潜在风险应受到关注.     

突发性苯污染饮用水的健康风险评价

突发性环境污染事件由于具有污染物浓度高、不易察觉、常规处理难度大等特点,因此环境健康风险较高. 以饮用水受到突发性苯污染为例,模拟研究了苯随着自来水进入居民家庭后,分别通过饮用、皮肤接触和呼吸等暴露途径对人体造成的健康风险. 结果表明,3种暴露途径下,皮肤接触暴露的健康风险最高,当自来水中ρ(苯)为300.00和10.00 μg/L时,健康风险分别为4.09×10-3和1.19×10-4. 饮用暴露的健康风险最低,当自来水中ρ(苯)为300.00和10.00 μg/L时,健康风险最大值为4.61×10-6,最小值趋近于0,这主要是由于苯极易挥发,而我国居民饮用煮沸后的开水,开水中苯的残留量较低. 经过3种暴露途径进入人体的苯的日均综合暴露健康风险最大值为4.33×10-3,最小值为1.26×10-4,超过了US EPA(美国国家环境保护局)人体健康风险建议最大值(1×10-4).      

AF反应器对芳香族化合物反硝化降解特性研究

以苯、联苯和萘为模型化合物,研究了厌氧滤池（AF）反应器在反硝化及连续运行条件下对含这几种芳香族化合物模拟废水的处理效果,并以葡萄糖为补充碳源,考察了不同C/N对有机物反硝化降解特性的影响.结果表明,在长期连续流运行及反硝化条件下,AF反应器对废水中几种典型芳香族化合物具有良好地去除效果,当进水COD浓度约为1?000mg/L,苯、联苯和萘总浓度为60mg/L时,出水COD去除率可达到90％,芳香族化合物的去除率可达到84％.苯比萘和联苯更易于反硝化降解.C/N在5～30范围内,苯的降解率均达到90%,C/N对苯的降解没有明显影响;COD、萘和联苯去除率受C/N影响较大,C/N为15时,COD、萘和联苯去除率最大,分别为90%、78%和82%.     

低分子有机酸浸提制革污泥中的铬及其赋存形态分析

以制革污泥为对象,一元、二元、三元低分子有机酸(乙酸、丙酸、丁酸、草酸、柠檬酸)作为提取剂浸提制革污泥中的铬,通过考查有机酸种类、浓度、浸提时间和液固比对污泥中铬浸提率的影响,得出低分子有机酸浸提铬的最优条件,并对浸提前后制革污泥中铬的形态变化进行分析。研究结果表明:当草酸的浓度为0.5 mol/L,液固比为30 mL/g,浸提时间为24 h时,铬的浸提效率可达82.21%;当柠檬酸的浓度为0.5 mol/L,液固比为10 mL/g,浸提时间为24 h时,浸提效率可达58.67%;而在最优化条件下,脂肪酸性有机酸(乙酸、丙酸、丁酸)对制革污泥中铬的浸提效率均低于20%。经不同有机酸浸提前后铬的形态分布发生了明显变化,说明有机酸可以改变Cr在污泥中的存在形态,这为污泥自身产酸用于厌氧生物淋滤技术处理含铬制革污泥提供了一条有效途径。