我国36个重点城市饮用水中多环芳烃健康风险评价

分别用2种基于不确定性的风险评价方法(蒙特卡洛法和三角模糊数法)和1种基于确定性的风险评价方法(美国EPA终身致癌风险)对我国36个重点城市饮用水中多环芳烃的终生致癌风险进行评价。所研究的98个水厂出水中多环芳烃浓度范围为17.5~408.3 ng·L-1,致癌性多环芳烃(苯并[a]蒽,屈,苯并[b]荧蒽,苯并[k]荧蒽,苯并[a]芘,茚并[1,2,3-cd]芘)的总量浓度为nd~94.7 ng·L-1。所有水厂出水中苯并[a]芘浓度均小于10 ng·L-1。假设出厂水即为最终饮用水,对16种PAHs浓度用毒性当量因子法转化为相对于苯并[a]芘等效浓度(TEQ BaP)。使用概率风险评价方法计算,结果显示在95%的概率区间我国居民通过饮水途径暴露多环芳烃的终生致癌风险小于5.45×10-6(蒙特卡洛法)和7.56×10-6(三角模糊数法)。而采用确定性风险评价方法,计算得到的最大风险为7.12×10-6。两种计算方法得到的我国饮用水中多环芳烃的终生致癌风险都处于可接受水平。比较不同的评价方法后发现,不同方法获得的信息并不完全重合,相对于通常的基于确定性的非概率健康风险评价方法,基于不确定性的概率风险评价方法获得的结果更为保守。     

城市回用水中多环芳烃致癌风险评价

为评价人群暴露于城市回用水中16种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)对于人体健康的潜在风险,采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用的分析化学方法对不同季节回用水中16种PAHs进行定量分析;在此基础上采用美国国家科学院和国家研究委员会提出的环境健康风险评价方法,分析不同回用条件下具有中国水体基质特色的城市回用水中PAHs健康风险.结果显示,回用水样中16种PAHs的总浓度为1 422.85 ng·L-1,污水处理厂二级出水水样16种PAHs的总浓度为1 791.77 ng ·L-1,经过处理后回用水中PAHs含量有所降低.风险评价分析结果显示,回用水在城市绿化、农业灌溉和景观娱乐3种不同回用途径下多环芳烃的致癌风险分别为788×10-8、2.77×10-6、3.04×10-6,总致癌风险为5.89×10-6.以上结果可以得出,回用水在城市绿化、农田灌溉和景观娱乐接触过程中多环芳烃所增加的致癌风险很低,回用水中多环芳烃的健康风险处于可接受水平.     

某癌症高发区水中多环芳烃测定及其风险评价

在某癌症高发区选取5个镇中的10个村进行布点,分别在2010年6月和12月采集丰水期和枯水期水样,采用固相萃取与气相色谱-质谱联用方法对深层地下水、浅层地下水以及地表水中的多环芳烃（PAHs）进行测定.检测结果表明,深层地下水在丰、枯水期时PAHs总量分别为4058.29—9613.53 ng.L-1和72.78—809.00 ng.L-1.浅层地下水丰、枯水期PAHs总量分别为2205.84—24621.20 ng.L-1和82.88—601.95 ng.L-1.地表水丰、枯水期PAHs的总量分别为2747.44—33532.90 ng.L-1和127.78—321.04 ng.L-1.丰水期萘含量较高是造成PAHs总量在丰水期远高于枯水期的主要原因.10个水样中苯并（a）芘超标（GB5749—2006）,最大超标8.42倍.采用优化的USEPA风险评价模型,对PAHs进行人体健康风险评价,其致癌风险水平在2×10-8—1.28×10-5之间,部分水样致癌风险超过10-6的水质监控值.     

我国主要市售香烟主流烟气中多环芳烃的分析

选取我国主要市售烤烟型和混合型两种类型卷烟共15种,采集自动吸烟机抽吸后主流烟气中的颗粒物,用GC/MS选择离子方式测定其中USEPA优先控制的16种多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明:卷烟主流烟气中PAHs总量的范围为34.27-1603.75ng ·cig-1,且烤烟含量普遍高于混合型卷烟.主流烟气中轻组分PAHs为主,其中(2 3)环PAHs占总量的86%.苯并(a)芘浓度范围为0.79-17.88ng ·cig-1,与多环芳烃总量、致癌性多环芳烃总量、苯并(a)芘当量浓度呈现较好的正相关,因此,可以用苯并(a)芘作为主流烟气中PAHs的指标物.烤烟型卷烟中苯并(a)芘均高于混合型卷烟,但单位重量颗粒物中BaP在部分混合型卷烟中含量却高于烤烟型卷烟,可能是不同过滤嘴过滤效果不同所致.     

污灌区农田土壤多环芳烃污染及风险评价

污灌区农田土壤可能受到多环芳烃(PAHs)的严重污染.本文以山西省黎城污灌区为研究对象,对其中农田土壤中16种优控PAHs的含量水平、组成特征以及风险进行分析和评价.结果表明,该污灌区农田土壤中PAHs总含量范围为16.03—1320.95 ng·g~(-1),平均值为226.74 ng·g~(-1).土壤中PAHs以4—6环的PAHs为主,占总量的61%.风险评价结果显示该区域有40%的样品受到污染,其中重度、中度和轻微污染所占比例分别为2.9%、2.9%和34.3%.健康风险评价结果显示,该区域已具有潜在的致癌风险.从污染评价结果以及与山西省内其它区域农田土壤多环芳烃含量比较来看,研究区土壤已经受到PAHs不同程度的污染.在未来环境管理和控制过程中应采取有效措施,以保护人体健康和生态环境安全.     

农村地区固体燃料使用导致的多环芳烃污染和健康风险

为了考察固体燃料使用导致的农村地区多环芳烃污染现状,并评估其对居民造成的健康风险,在北方(山西太谷)和南方(四川南充)选取典型农村家庭,配对测定了农户室内外空气中28种多环芳烃浓度,分析了不同地区多环芳烃污染特征,并评估了居民的呼吸暴露风险。山西室内外多环芳烃浓度分别为(283.7±256.0) ng·m-3和(135.2±50.4) ng·m-3,四川室内外多环芳烃浓度分别为(163.4±132.8) ng·m-3和(87.6±46.2) ng·m-3,室内浓度显著高于室外浓度,室内外比值(I/O)分别为2.3和1.8,室内源是影响多环芳烃污染的主要因素。虽然,高环多环芳烃的质量浓度只占总浓度的13%～25%,但其毒性却占到总毒性的70%～89%,说明对高环多环芳烃应予以更多关注。使用蜂窝煤的家庭,其室内多环芳烃浓度要比用薪柴的低74%。通过对2个地区居民进行风险估算发现,山西和四川居民因为多环芳烃暴露的终身致癌风险分别为1.1×10-4和4.8×10-5,都高于可接受水平10-6,说明这2个地区具有较高的暴露风险,亟待关注。     

济南冬春季室内空气PM_(2.5)中多环芳烃污染特征及健康风险评价

2010年冬春季,在济南典型室内环境(超市、办公室和餐厅)采集了PM2.5样品,并对其多环芳烃(PAHs)进行了分析.结果表明,采样期间办公室的PAHs平均浓度最高,为93.11 ng.m-3,超市和餐厅的PAHs平均浓度分别为42.97 ng.m-3和26.65 ng.m-3.超市和办公室的多环芳烃均以室外源(燃煤)为主,吸烟导致办公室轻环多环芳烃浓度升高,高于室外相应物种的浓度,餐厅的轻环多环芳烃和重环多环芳烃分别来源于室内烹饪和室外的机动车尾气.与室外相比,超市和办公室PAHs中的菲(Phe)和苯并[b+k]荧蒽(BbkF)占总PAHs的比例较高,达到10%—15%,这与冬季室内使用中央空调取暖密不可分.超市、办公室和餐厅的毒性当量浓度值(BEQ)分别为7.05 ng.m-3、10.75 ng.m-3和0.75 ng.m-3.其中办公室的毒性当量浓度高于我国规定10 ng.m-3.超市,办公室和餐厅的PAHs暴露致终身肺癌风险度分别为0.6×10-3、0.9×10-3和6.5×10-5,均超过了世界卫生组织的建议值(10-5),超市和办公室的终身致癌健康风险高于美国最高法院规定的10-3的显著水平,说明生活在超市和办公室致癌风险高.     

典型印染废水处理过程中芳香烃化合物的污染特征及污泥生态风险评价

采用GC-MS测定了典型综合印染废水处理厂废水和污泥中芳香烃化合物的含量.结果表明,原水中苯系物总量为203.96±15.18μg·L-1,其中二甲苯占62.7%,尾水中苯系物总量为0.2±0.029μg·L-1,整个处理工艺对苯系物的去除效率为99%.原水中多环芳烃(PAHs)总浓度达1349.51±35.77 ng·L-1,以3—6环为主,主要富集在颗粒物上.整个工艺对PAHs的去除效率为95%,尾水中PAHs总浓度为65.81±20.99ng·L-1,以2—3环为主.干污泥中PAHs含量高达2996.10±151.0 ng·g-1,污泥吸附为水相中PAHs去除的主要机理之一.印染污泥直接填埋或农用会引起潜在的生态危害.     

CSR-GC-MS测定环境水体中的18种多环芳烃

本文采用GC-MS结合同时溶剂浓缩(CSR)大体积不分流进样技术,建立了高效、灵敏测定环境水体中18种PAHs的检测方法.优化了提取溶剂种类、用量等参数,并确定以含多环芳烃内标的0.5 m L环己烷做溶剂作为最佳提取条件;采用GC-MS进行分析,通过在分析柱与分流不分流进样口间串接5m×0.53mm预柱的方式,使得进样体积高达50μL,以提高对多环芳烃的检测灵敏度.实验结果表明,使用大体积不分流进样技术,进样体积为50μL时,对各多环芳烃的检测相比传统不分流进样1μL,灵敏度提高了近50倍;18种多环芳烃在0.1—10μg·L-1的范围内,线性相关系数大于0.9992、精密度小于4.5%(n=8),对实际水样,加标5 ng·L~(-1)的回收率为63.5%—119.5%、加标25、50 ng·L~(-1)水平下的加标回收率为76.2%—119.5%.同时以3倍信噪比计算,各组分方法检出限(MDL)为0.010—0.068 ng·L~(-1).总体来看,采用CSR-GCMS对水体中多环芳烃的分析能够大大减少前处理过程中对样品浓缩的时间耗费,并避免低沸点多环芳烃的损失,是一种非常灵敏、高效的检测方法.     

北京市冬季道路沉积物中多环芳烃的污染特征和源解析

在北京城区四环以内采集了33个冬季道路沉积物样品,分析其中多环芳烃(PAHs)的含量、分布特征、来源和生态风险.结果表明,16种多环芳烃(PAHs)∑16PAHs的浓度范围为931.0—2668.7 ng·g~(-1)干重,平均浓度为1602.4 ng·g~(-1)干重,污染物的组成以4环和3环PAHs为主.通过LMW/HMW(低分子量与高分子量PAHs的比值)法、特征比值法和主成分分析法得出,道路沉积物中PAHs主要来自于煤、化石燃料的燃烧以及交通尾气的排放.由TEQBa P分析结果可知,33个采样点PAHs的∑16TEQBa P范围为58.2—324.4 ng·g-1干重,平均值为139.3 ng·g~(-1)干重;所有采样点的∑10TEQBa P范围为33.1—266.8 ng·g~(-1)干重,平均值为95.0 ng·g-1干重,均超过荷兰土壤的目标参考值,说明北京市冬季道路沉积物中PAHs存在潜在的生态风险;其中7种致癌性PAHs(Ba A、Chr、Bb F、Bk F、Ba P、IPY和DBA)的TEQBa P占∑16TEQBa P的96.1%—99.3%,平均值为98.5%,是∑16TEQBa P的主要贡献者,并且Ba P的贡献率最大.     

间接竞争ELISA方法测定水中2，4-D的研究

以2,4-D-BSA为包被抗原,采用自行制备的2,4-D单克隆特异性抗体6D11建立了水中2,4-D的间接竞争 ELISA检测方法．本研究比较了包被抗原2,4-D-BSA浓度分别为240ng·mL-1、120ng·mL-1和60ng·mL-1的反应体系和竞争反应时间为60min和15min的间接竞争ELISA剂量-反应曲线,确定了当包被抗原浓度为60 ng·mL-1、竞争反应时间为15min时,剂量-反应曲线的IC50值较低．采用上述实验条件分别测定了由PBS缓冲溶液、饮用水、清华大学地下水和圆明园福海地表水配制的2,4-D标准溶液的剂量．反应曲线,发现实际水样的基质效应对检测结果的影响较大;采用实际水样和PBS缓冲溶液配水在含有5％乙醇的PBS缓冲体系中反应的方法,基本上消除了基质效应对检测结果的干扰．采用上述优化试验条件,测定2,4-D浓度分别为0．5mg·L-1、0．125mg·L-1和0．03mg·L-1的加标样品,测定数据的准确度符合痕量有机污染物定量检测对准确度的要求,但是平行样品测定数据之间的变异系数较大,需要进一步改进检测方法,用于实际水样的检测．     

武汉地区水环境中全氟化合物污染水平及其分布特征

武汉作为中国氟化工行业的主要生产基地之一,其水环境中全氟及多氟类化合物(PFASs)污染情况对评估该地区水环境生态安全至关重要。采集了武汉城区10个污水处理厂进、出口污水和19个地表水样品,利用HPLC-ESI-MS/MS技术分析研究该区域水环境中PFASs污染水平及其分布特征。结果发现,武汉地区的污水和地表水样品中,PFASs污染均以短链同系物全氟丁酸(PFBA)和全氟丁基磺酸(PFBS)为主。污水处理厂进、出口污水中PFASs总浓度分别为11.8~12 700 ng·L~(-1)和19.1~9 970 ng·L~(-1)。在城区15个湖水样品中,PFASs总浓度为21.0~10 900 ng·L~(-1);在流经城区的4个江水样品中,PFASs总浓度为4.11~4.77 ng·L~(-1),比湖水样品中PFASs浓度水平低1~2个数量级。与污水中PFASs空间分布趋势一致,各湖泊水样中PFASs总体水平呈现汉口汉阳武昌的趋势,表明城市工业布局与人口密度程度直接影响城市PFASs污染空间分布。值得注意的是,与以往水环境中PFASs污染以全氟辛酸(PFOA)和全氟辛基磺酸(PFOS)为主不同,武汉地区水环境中PFASs污染以短链同系物为主,表明短链替代效应已经渐渐在中国化工领域出现,中国全氟行业在响应国际组织规范和建议的基础上做出了实质性进展。然而,对于短链PFASs的污染特征、迁移运输以及生态风险等科学问题,还需要更进一步的研究。     

太湖流域水源地多氯联苯分布特征与污染水平

为系统了解太湖流域主要水源地多氯联苯(PCBs)的污染现状,于2012年3月和6月分别采集水相、悬浮颗粒物和沉积物样品,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对PCBs的浓度进行了分析。结果表明,3月水相、悬浮颗粒物和沉积物中均未检测出PCBs类物质。6月水相中PCBs质量浓度在ND~1.04 ng·L~(-1)之间,平均值为0.57 ng·L~(-1),悬浮颗粒物和沉积物中PCBs质量浓度分别在0.96~2.72 ng·g-1和0.47~1.29 ng·g-1之间。Aroclor 1016和Aroclor 1260在3种介质中均有检出,且Aroclor1016浓度均为最高。与国内外研究相比较,太湖流域主要水源地PCBs污染水平较低。水相中PCBs浓度水平低于我国地表水环境质量标准;悬浮颗粒物和沉积物中PCBs浓度水平均低于加拿大保护水生环境沉积物化学品风险评价标准的LEL值,说明各样点PCBs对底栖动物无毒性影响。     

The temporal changes of the concentration level of typical toxic organics in the river sediments around Beijing

In this study, the current situation of five types of toxic organics and endocrine disrupters in the sediments of rivers around Beijing, i.e., polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), phthalic acid esters (PAEs), organic chlorinated pesticides (OCPs), estrogens (Es), and bisphenol A (BPA), which included 56 contaminants, was analyzed and compared with that registered by the historical literatures. The ecological risks were also assessed. The total concentration of PAHs, PAEs, OCPs, Es, and BPA ranged from 232.5 ng·g^–1 to 5429.7 ng·g^–1, 2047.2 ng·g^–1 to 18051.5 ng·g^–1, 4.5 ng·g^–1 to 11.7 ng·g^–1, 18.1 ng·g^–1 to 105.2 ng·g^–1, and 36.3 ng·g^–1 to 69.6 ng·g^–1, respectively. Among these five types of organic compounds, the concentration levels of PAHs and OCPs have decreased significantly in the last ten years, while those of PAEs and Es had an upward trend compared with the previous studies. BPA still remained at a moderately high level, as it was ten years ago. The risks of the PAEs in all of the sample sites, and fluoranthene, benzo[a]anthrene, and benzo[a]pyrene in the Wenyu River sediment, were relatively high. These results supplemented the database of toxic organics’ concentration levels in the sediments of Beijing rivers.

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北京市某废弃焦化厂不同车间土壤中多环芳烃（PAHs）的分布特征及风险评价

以北京市某废弃焦化厂为研究对象,系统采集了6个车间0～4m深的26个土壤样本,利用GC/MS检测了U.S.EPA优控的16种多环芳烃(PAHs)的含量,分析了PAHs在焦化厂不同车间表层土壤的污染状况和深层土壤中的垂直分布特征并对土壤污染风险进行了评估.结果表明,1)该废弃焦化厂不同车间表层土壤(0～20cm)总PAHs(∑PAHs)的残留量介于672.8～144814.3ng·g-1之间;污染程度排序为:回收车间>老粗苯车间>焦油车间>炼焦车间>水处理车间>制气车间.2)该厂未受扰动的土壤样品显示PAHs主要聚集在表层土壤,并随着土壤深度的增加而迅速减少;其他样点由于土壤扰动,∑PAHs含量最大值出现在第三层土壤(80～180cm);该厂4m深底层土壤仍有高浓度PAHs,∑PAHs含量最高值出现在炼焦车间,达12953.1ng·g-1.3)焦化厂土壤PAHs污染主要集中在3环和4环的PAHs单体上,分别占到污染总量的51.3%和31.7%.4)根据Maliszewska-Kordybach的PAHs总量标准及加拿大土壤PAHs单体治理标准,该厂回收、老粗苯、焦油和炼焦车间表层和深层土壤PAHs含量均达到重污染水平,并对其周围土地带来较大风险,需要治理.     

汾河流域水系和表层沉积物中多环芳烃的空间变化规律及其生态风险研究

本研究在汾河流域上、中、下游及其部分支流布设29个采样点,对其水体和表层沉积物多环芳烃(PAHs)的空间分布规律及生态风险进行了分析和讨论。结果表明,汾河流域水相中丰水期PAHs总量浓度范围是0.530~16.002μg·L~(-1),平均浓度为(2.738±3.078)μg·L~(-1),枯水期PAHs总量浓度范围是0.588~12.916μg·L~(-1),均值为(2.762±3.132)μg·L~(-1)。就空间分布而言,汾河流域整体呈现上游污染较轻,中下游污染严重的特点。PAHs的组成规律显示,丰水期和枯水期PAHs含量均以低环(2~3环)为主,不同采样期低环PAHs所占比例分别为96.5%和90.4%。与其他15个研究地区水体PAHs含量比较,汾河流域水体中PAHs污染程度的国内外对比处于中等到较高程度的污染。丰水期和枯水期水体中PAHs来源于石油源和植物、木材、煤的燃烧,主要受到流域煤化工、燃煤电厂排放污染物的影响。地表水健康风险评价结果显示,汾河流域丰水期和枯水期分别有13.8%和20.7%的点位存在一定的健康风险。汾河流域沉积相中16种PAHs平均浓度为(3.774±1.987)μg·g-1,其污染主要集中在流域中下游地区。PAHs的组成规律显示,PAHs含量集中在低环(2~3环),约占总量的75%左右。与本研究提到的河流、湖泊及港口沉积物中PAHs含量比较,汾河流域沉积物中PAHs污染程度仍处于中等偏高的污染水平。丰水期沉积相中PAHs以燃烧源和石油源为主,部分来自典型石油类产品的输入。表层沉积物生态风险评价结果显示,对于提出的12种PAHs的生态风险的效应区间低值(ERL值)或效应区间中值(ERM值)以及苯并(b)荧蒽(Bb F)和苯并(k)荧蒽(Bk F)这2类没有最低安全值的PAHs化合物来说,汾河上、中、下游流域均有采样点的PAHs可能存在着对生物的潜在生态风险。通过本研究可全面地了解该流域多环芳烃的空间分布规律及其可能的来源,并且为汾河流域多环芳烃污染的控制和生态风险评价提供科学依据。     

17α-甲基睾酮对稀有鮈鲫幼鱼性腺发育与血清卵黄蛋白原水平的影响

17α-甲基睾酮是一种人工合成雄激素,在水产养殖以及医药行业中广泛使用,其对鱼类的内分泌干扰效应研究工作相对较少.通过甲基睾酮对稀有鲫幼鱼的42天流水暴露,观察了其性腺发育和生物标记物变化.在500ng·L-1甲基睾酮暴露组中幼鱼生长受到抑制(p≤0.05),在50ng·L-1以上暴露组中性腺指数显著增加(p≤0.05),雄性个体比率明显升高.通过组织学观察发现,50ng·L-1以上浓度甲基睾酮暴露后卵巢组织切片中出现了精子细胞,且精子细胞数量随剂量的增加而增加.通过生物标记物卵黄蛋白原测定发现,在50ng·L-1以上浓度甲基睾酮暴露后,稀有鲫幼鱼血清中的卵黄蛋白原水平显著增加(p≤0.05).综合分析,17α-甲基睾酮主要表现出雄激素效应,而其在稀有鲫体内的代谢物则能够应激卵黄蛋白原,对稀有鲫幼鱼的最低可观察效应浓度(LOEC)为50ng·L-1.因此,仅依靠体内卵黄蛋白原应激单项指标不能准确判定化学品是否是环境类雌激素.     

北江流域抗生素污染水平和来源初探

北江是发源于湖南(武水)和江西(浈水),汇于广东韶关,流经广东全境并入海的三大河流之一。为了解整个北江抗生素污染情况,共设置44个采样点,并采集了河水及部分沉积物样品,较全面地分析了各样品中12种典型抗生素含量并初步探究了其污染来源。研究发现,包括北江源头在内的全河段均有抗生素的检出,5类抗生素在表层水和沉积物中的平均浓度分别为77.8 ng·L~(-1)和3.6 ng·g~(-1)。其中,大环内酯类污染最为严重,其含量范围为11.7~114.6 ng·L~(-1)和0~435.3 ng·g~(-1),远高于其他类抗生素。表层水中磺胺类的磺胺甲恶唑和氯霉素类的检出率达100%,其中以磺胺甲恶唑(14.7 ng·L~(-1))和阿奇霉素(25.0 ng·L~(-1))为主,而沉积物中以阿奇霉素(35.9 ng·g~(-1))、氧氟沙星(5.4 ng·g~(-1))和四环素(3.3 ng·g~(-1))为主。由于流域污染源种类和数量不同,各抗生素在北江中的分布也存在差异。表层水中抗生素含量水平表现为下游高于上中游,在沉积物中则主要集中于中、下游之间河段。这反映了人类活动强度对北江抗生素污染的直接影响。