汉江水相和沉积物中药品和个人护理品(PPCPs)的污染水平与生态风险

本文研究了汉江水相和沉积物中10种药品和个人护理品(PPCPs)的浓度分布、组成特征和污染来源;分析了汉江水相和沉积物中PPCPs含量的时空变化;结果表明,10种PPCPs物质的检出频率不同.枯水期和丰水期水样中∑PPCPs浓度分别为37.47—275.83 ng·L~(-1)和72.02—292.96 ng·L~(-1),枯水期和丰水期沉积物样品中∑PPCPs浓度分别为24.71—85.12μg·kg~(-1)和3.35—171.84μg·kg~(-1).水样中总浓度最高点出现在集家嘴的丰水期,且酮基布洛芬(KTP)的检出浓度最高,达250.59 ng·L-1.沉积物中浓度最高点出现在丹江口的丰水期,且以酮基布洛芬(KTP)和三氯卡班(TCC)为主.所有沉积物样品中各组分占比以酮基布洛芬(KTP)为主.采用风险商(RQ)法对汉江水相和沉积物中的10种PPCPs进行生态风险评估,结果表明,主要是酮基布洛芬(KTP)、三氯生(TCS)和三氯卡班(TCC)对细菌类、藻类、无脊椎动物和鱼类有明显不同的生态风险.汉江流域PPCPs的生态风险需引起关注.     

重金属对药物和个人护理品在土壤/沉积物中吸附的影响机制:现状与展望

药物和个人护理品简称(PPCPs)是一类具有潜在累积效果的环境污染物,其广泛分布于水体与土壤环境中.在土壤/沉积物中,PPCPs将发生一系列的物理、化学和生物作用,其中吸附是PPCPs在土壤/沉积物中极为关键的环境行为,将影响PPCPs在环境中的迁移转化及其对生物体的危害程度.重金属作为一类常见的无机污染物,它们的存在会影响PPCPs在土壤/沉积物表面的吸附行为,对土壤/沉积物吸附PPCPs的吸附效果造成不同影响.本文归纳总结了重金属存在时,PPCPs在土壤/沉积物中的吸附机理,综合探讨了PPCPs官能团组成、重金属离子类型、pH、离子强度和有机质等因素对PPCPs吸附的影响,并针对以往研究存在的问题进行了展望.     

典型污水处理厂中多环麝香的污染特征

多环麝香在日常生活中被广泛使用,在生产和使用过程中会经过污水处理系统而进入环境中.研究了日用化妆品生产工厂排放的多环麝香在污水处理系统中污水和污泥的污染特征.在大型日用化妆品生产工厂污水处理厂的污水和污泥中均检测出较高浓度的多环麝香,HHCB和AHTN是两种主要污染物.其中多环麝香在污水处理系统进水中质量浓度范围为4.7(AHMI)～550 μg·L-1(HHCB),出水中质量浓度范围为:低于检测限(AHMI)～32.1μg·L-1(HHCB),污泥(干物质量)中多环麝香的含量范围为1.78(AHMI)～566 mg·kg-1(HHCB).污水处理系统污水中多环麝香的去除效率非常高,达到了90%以上,然而,污泥中却富集了大量的多环麝香,表明污水中的多环麝香很大一部分转移到了污泥中,从而可能成为环境中一种潜在的多环麝香污染源.     

典型四环素类抗生素的预测无效应浓度和风险评估

四环素类抗生素是一类广谱抗生素,对生态环境存在潜在风险.本研究以四环素和土霉素为研究对象,根据欧盟现有化学物质风险评价技术指导文件(TGD),推导不同环境介质中四环素和土霉素的预测无效应浓度(PNEC),并采用风险商值(RQ)法对我国部分地区水质、淡水沉积物和土壤的暴露风险进行评估.结果 表明,我国水质、淡水沉积物及土壤中四环素的PNEC值分别为0.115 μg·L-1、423 μg·kg-1(湿质量)和57 μg· kg-1(湿质量);土霉素的PNEC值分别为4.93μg·L-1、1.78x104 μg·kg1(湿质量)和3.16×103μg·kg-1(湿质量).淡水沉积物风险区域主要集中在海河,土壤风险区域主要集中在山东省、四川省彭州市、辽宁省沈阳市等,部分区域点位存在潜在的生态风险.研究结论可为四环素类抗生素的生态环境风险评价提供科学依据.     

围场县农田典型药物和个人护理品污染特征与生态风险预评价

利用超声萃取-固相萃取-高效液相色谱/串联质谱(LC-MS/MS)技术,对围场县全县农田中5个大类(磺胺类、四环素类、氟喹诺酮类、大环内酯类以及其他类)25种典型药物和个人护理品(PPCPs)的污染水平进行了调查,并采用风险熵法对其进行生态风险预评价。结果表明:有23种目标PPCPs被检出,不同目标物检出率差异显著,检出含量范围为0.38~6.50μg·kg-1,单种污染物最高检出浓度为101.9μg·kg-1(磺胺甲恶唑)。以目标物划分,分别有7种和5种被检出物质达到生态高风险和中等风险水平;以采样区域划分,41个土壤点位中分别有17个和12个达到生态高风险和中等风险水平。畜用PPCPs是围场农田中PPCPs污染物的主要来源,兽药滥用、粪便自然堆沤等传统农耕模式有造成农田土壤中PPCPs累积的趋势,因此需严控PPCPs污染源头,并推进畜禽粪便安全的资源化利用,以减缓农田土壤中由于PPCPs污染带来的潜在生态风险,保障围场地区生态环境功能、农田环境质量以及农产品安全品质。     

反映我国空间分异特性的多介质环境逸度模型的构建及十溴二苯醚的归趋模拟

化学品的浓度水平、排放量都与具体的地理位置密切相关,发展具有空间分异特性的多介质环境逸度模型,可更加准确地描述化学品的多介质环境归趋.本研究基于我国的区域环境属性,建立了 50 kmx50 km分辨率的空间分异Ⅲ级多介质环境逸度模型.以阻燃剂十溴二苯醚(BDE-209)为例,模拟和预测了 BDE-209在我国的多介质环境中的分布.结果表明,上海、山东和广东等东部地区大气与土壤中BDE-209浓度较高,陕西、山西等中西部地区水与沉积物内BDE-209浓度较高.BDE-209在大气、水、土壤和沉积物中的平均浓度分别为2.02×10-6 μg·m-3、6.64×10-6μg·m-3、1.93 μg·kg-1 和3.65×10 μg·kg-1.土壤和沉积物是BDE-209主要的汇,其含量占其环境总量的98.65％.所构建的具有空间分异特性的多介质环境逸度模型,适用于持久性有毒化学物质在我国环境中的归趋模拟,有助于化学品的环境风险预测与管理.     

巢湖东半湖饮用水源区沉积物药品和个人护理品(PPCPs)分布与生态风险

采用超声溶剂萃取(USE)、固相萃取(SPE)组合前处理和超高液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)方法,对巢湖东半湖饮用水源区120 km~2范围内的14个采样点的沉积物中28种药品和个人护理品(PPCPs)进行了检测,并评估其生态风险.结果显示,在检测的28种PPCPs中,有21种在所有样点均未检出,有3种在部分样点达到检出限、但未达到定量限,有4种在部分样点达到了定量限,分别是苯扎贝特(BF)、咖啡因(CAF)、四环素(TCN)、泰妙菌素(TIA).4种PPCPs的最大含量分别为:BF 6.19μg·kg~(-1)、CAF 3.30μg·kg~(-1)、TCN 7.06μg·kg~(-1)、TIA 27.60μg·kg~(-1),其定量检出率分别为:BF 35.7%、CAF 28.6%、TCN 21.4%、TIA 85.7%.沉积物PPCPs含量在沿岸带高于敞水带,且沿主湖流方向自西向东呈降低趋势.分析了PPCPs分布与沉积物性质的关系,发现其与部分理化指标存在正相关或负相关关系.采用风险商(RQ)法对4种检出的PPCPs进行生态风险评估,显示在78.5%的采样点对藻类有中等风险或高风险,对无脊椎动物、鱼类在42.9%的采样点存在中等风险,其余为低风险.巢湖东半湖饮用水源区沉积物PPCPs的生态风险需引起重视.     

霸螨灵在棉花和土壤中的残留降解动态

于2006和2007年在济南和杭州2地进行田间试验,采用液液萃取和高效液相色谱检测方法,研究了霸螨灵在棉叶、棉籽和土壤中的残留降解动态.试验结果表明:本方法中霸螨灵的最低检出浓度为0.01 mg·kg-1(以S/N=3计),霸螨灵添加浓度为0.10、0.50、1.00 mg·kg-1时,其在棉叶、棉籽和土壤中的添加回收率为72.5%～103.1%;霸螨灵在济南和杭州2地的消解趋势基本一致,在棉叶中的半衰期为3.8～4.3 d,在土壤中的半衰期为8.8～9.6 d;霸螨灵在棉籽中的最终残留量均<0.01mg·kg-1,在土壤中的最终残留量<0.01～0.98 mg·kg-1.建议我国将霸螨灵在棉籽中的MRL(最高残留限量)值定为0.1 mg·kg-1.     

固体浓度及上清液有机物对柠檬酸污泥pH缓冲容量的影响

本文选取柠檬酸污泥作为研究对象并与市政污泥比较,探讨了固体浓度和上清液有机物对污泥pH缓冲容量的影响.结果表明,柠檬酸污泥的pH缓冲容量(9.50 mmol·L~(-1))比市政污泥(6.61 mmol·L~(-1))高出40%以上.污泥体系的固体浓度越大或上清液中有机物物浓度越高,则污泥的pH缓冲容量越大.污泥的pH缓冲容量与污泥固体和上清液pH缓冲容量的加和并不一致,但上清液有机物均比固体浓度对污泥体系的pH缓冲容量影响更大.     

噻嗪酮在番茄和土壤中的残留分析

建立了一种固相萃取-反相高效液相色谱检测噻嗪酮在番茄和土壤中残留的方法.方法的添加回收率为79.8%-109.2%,变异系数为2.8%-7.0%.最小检出量为6×10-11g,最低检测浓度为0.01mg·kg-1.消解动态研究表明,噻嗪酮在番茄中的消解半衰期为3.27-3.83d,在土壤中的消解半衰期为10.57-12.91d.最终残留试验研究表明,在嚷嗪酮含量为432g(a.I.)-ha-1与216g(a.I.)·ha-1,施药2次和3次的情况下,噻嗪酮在番茄中的最终残留2d为0.076-0.237 mg·kg-1,3d为0.013-0.105mg·kg-1噻嗪酮在土壤中的最终残留2d为0.067-0.294mg·kg-1,3d为0.044-0.197mg·kg-1.     

药品和个人护理品(PPCPs)在土壤中的迁移转化和毒性效应研究进展

药品和个人护理品(PPCPs)是一类新型有机污染物,随着生产和使用量的大量增加,越来越多的PPCPs进入土壤,对土壤生态环境和人体健康构成潜在威胁。文章根据现有研究,综述了国内外有关PPCPs在土壤中的吸附、生物降解、迁移、挥发等环境行为的研究进展,并分别评述了PPCPs对土壤生物(包括微生物、动物、植物)和人体的生态毒性效应。有关研究表明,PPCPs主要吸附于高有机质的土壤表层,低有机质亚表层土壤中PPCPs具有极高的迁移潜力;生物降解是PPCPs从土壤中去除的主要途径,受化合物自身结构和土壤理化特性的影响。高浓度PPCPs会对土壤生物(包括土壤微生物、动物和植物)产生急性生理生化甚至遗传毒性效应,最终可通过饮食危害人体健康,而PPCPs残留在土壤中的环境浓度通常较低,对土壤生物及人类极易造成慢性毒性损伤。目前有关土壤环境中PPCPs污染的研究尚处于初级阶段,今后可在真实土壤环境中痕量PPCPs的调查分析、迁移转化规律、生态健康风险及其代谢产物的行为和毒性等方面加强研究,以期为土壤环境中PPCPs生态风险的准确评估提供理论依据。     

60%唑醚·代森联水分散粒剂中吡唑醚菌酯在葡萄和土壤中的残留分析

建立了一种固相萃取-反相高效液相色谱检测60%唑醚·代森联水分散粒剂中吡唑醚菌酯在葡萄和土壤中的残留方法.方法的回收率为80.4%-98.4%,变异系数为1.8%-3.8%.最小检出量为2×10-10g,最低检测浓度为0.01 mg·kg-1.消解动态研究表明,吡唑醚菌酯在葡萄和土壤中消解较快,其半衰期分别为3.7-3.8d和8.7-10.2d.最终残留试验表明,60%唑醚·代森联水分散粒剂900mg(a.i.)·kg-1喷雾,4次药后7d,吡唑醚菌酯在葡萄和土壤中的最终残留量分别为0.1585-0.1886mg·kg-1和0.6935-0.7245 mg·kg-1,低于CAC规定吡唑醚菌酯在葡萄中的最高允许残留量(MRL值)2.0 mg·k-1.     

液相色谱-串联质谱法测定饮用水中6类12种药品和个人护理品

建立了同时检测饮用水中6大类共12种典型药品和个人护理品(Pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)的自动固相萃取-液相色谱-电喷雾三重四极杆串联质谱(ASPE-HPLC--ESI-MS/MS)方法.样品经ASPE(自动固相萃取)富集提取后,40℃氮吹至近干,用甲醇-水溶液(20∶80,V/V)定容至1 mL后测定.采用正离子和负离子多反应监测离子模式(MRM)定性分析,针对不同扫描模式优化流动相条件,两次进样分析.在低、中、高的3个添加水平下,12种PPCPs的方法回收率为60.8%—110%,相对标准偏差为2.0%—14.0%;检出限(LOD)为0.02—1.5 ng·L-1,定量限(LOQ)为0.06—5 ng·L-1.应用该方法调查了北京市饮用水中PPCPs污染状况,结果表明,9种PPCPs(氧氟沙星、脱水红霉素、磺胺甲恶唑、卡马西平、舒必利、普萘洛尔、萘普生、苯扎贝特和双酚A)在不同饮用水水样中被检出,最高浓度为苯扎贝特34.47 ng·L-1.该方法操作简单、灵敏度高、选择性强,符合饮用水样品中痕量污染物检测要求.     

高效液相色谱-串联质谱法同时检测水体中26种药物及个人护理品

通过优化固相萃取条件和高效液相色谱-串联质谱参数,建立了可以同时检测地表水和地下水中26种典型药物及个人护理品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs),包括磺胺类、大环内酯类、喹诺酮类、酰胺醇类、精神类、消炎止痛类以及个人护理品的检测方法.通过将水样pH值调节至7,利用HLB固相萃取柱对水样中PPCPs进行富集,以甲醇和含0.005%甲酸的水溶液作为正离子模式流动相,甲醇和含0.5 mmol·L^-1乙酸铵的水溶液作为负离子模式流动相进行梯度洗脱,采用多反应监测的质谱扫描模式(MRM)分析测定.26种PPCPs的检出限为0.007—1.78 ng·L^-1,定量限为0.02—5.68 ng·L^-1,回收率为52.28%—115.24%.利用该方法检测北京潮白河地表水和地下水中PPCPs的浓度,结果表明,地表水中PPCPs的含量普遍高于地下水,磺胺甲恶唑、舒必利、咖啡因、卡马西平和布洛芬在地表水和地下水中的含量相对较高,检测浓度分别高达147.83、52.48、78.35、166.58、30.63 ng·L^-1.     

顶空自动进样器结合气相色谱仪测定土壤和沉积物中挥发性芳香烃

随着社会迅猛发展,固废、废水、废气都会导致土壤/沉积物污染.本文采用顶空-气相色谱法测定土壤和沉积物中的12种挥发性芳香烃,方法检出限可达0.79—4.48μg·kg-1.该方法操作简单,检出限低,且适用性强,可用于土壤和沉积物中挥发性芳香烃的快速定性定量测定.     

冬氨酸二丁二酸醚(AES)诱导黑麦草提取污染土壤重金属的效应

采用盆栽试验,研究新型生物可降解螯合剂冬氨酸二丁二酸醚(AES)和非降解螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)调控下黑麦草修复重金属污染土壤的效应.黑麦草于含2500 mg Pb·kg-1,500 mg Cu·kg-1,1000 mg Zn·kg-1 和15 mg Cd·kg-1 的土壤中生长45d后,分别施加5 mmol·kg-1 土的AES或EDTA.结果表明,AES和EDTA可以显著提高土壤溶液和黑麦草植株地上部Pb、Zn、Cu和Cd的浓度.EDTA对土壤中Pb的溶解能力和对黑麦草积累重金属的促进作用显著强于AES,前者处理的土壤中水提取态Pb浓度和黑麦草地上部Pb浓度分别达到了15.9 mg·kg-1 和174.1 mg·kg-1,显著高于AES处理的2.6 mg·kg-1 和44.0 mg·kg-1.但AES对黑麦草积累Zn和Cd的促进作用较EDTA明显增强,黑麦草地上部Zn浓度达到了1081.8 mg·kg-1,显著高于EDTA的776.7 mg·kg-1 和对照的389.6 mg·kg-1;地上部Cd浓度为1.57mg·kg-1,高于EDTA的1.06 mg·kg-1 和对照的0.69 mg·kg-1.与对照相比,AES和EDTA对Cu在土壤中的溶解和黑麦草植株中的积累亦有显著的促进作用,但二者处理无极显著差异.结果表明,生物可降解螯合剂AES在诱导植物修复重金属污染土壤尤其是Zn、Cd污染土壤中有很大的应用潜力,且与EDTA相比,环境风险大大降低.     

吹扫捕集/气相色谱-原子荧光光度法测定土壤和沉积物中烷基汞

本文将原子荧光光谱检测技术与吹扫捕集/气相色谱检测技术联用,结合优化的碱性法消解前处理技术,建立了碱性法消解-吹扫捕集/气相色谱-原子荧光光谱(PT-GC-AFS)联用技术测定土壤和沉积物中烷基汞含量的方法,能够在一次分析中同时获得样品中甲基汞和乙基汞的含量.本文分别用酸性法和碱性法处理了沉积物标准样品ERM-CC580、沉积物实际样品和土壤实际样品,重点比较了本方法提出的碱性法消解和使用率较高的酸性法消解两种前处理方式.采用本方法处理实际样品进行了色谱分离研究,对低浓度的实际土壤样品进行了检出限实验,用3种不同浓度的沉积物和3种不同浓度的土壤样品验证了精密度,对沉积物标准参考物质ERM-CC580进行了测定,并用两种实际土壤样品和两种实际沉积物样品进行了加标回收率试验.实验表明,碱性法消解精密度和准确度优于酸性法消解,且步骤少、耗时短,使用的试剂种类少、毒性小,方法稳定性高、可操作性强,适用于分析测试实验室大量土壤/沉积物样品的烷基汞测定.采用碱性法消解土壤/沉积物样品,目标物实现完全分离,甲基汞、乙基汞的线性相关系数分别为0.9999、1.0000,最低检出限分别为0.02μg·kg~(-1)、0.10μg·kg~(-1)(取样量为0.50 g),样品分析甲基汞、乙基汞的RSD范围分别为1.0%—4.7%、2.5%—6.0%,加标回收率范围分别为85.1%—109%、90.3%—96.3%.     

使用超高灵敏度三重四极杆质谱仪实现水中药物和个人护理用品(PPCPs)的高通量检测

药物和个人护理用品(pharmaceutical and personal care products,PPCPs)作为一类新兴污染物受到人们广泛的关注.环境水中的PPCPs种类繁多,含量很低,为准确的定性定量分析带来极大的挑战.本文建立了采用直接进样方式,利用LC/MS/MS同时检测377种PPCPs类化合物的方法,多数化合物的检测限(LOD)低于10 ng·L-1.该方法具有高通量、高灵敏度和覆盖范围广等特点,适合于环境行业PPCPs的高通量筛查和检测.     

我国环境中全氟辛酸(PFOA)的预测无效应浓度推导

利用欧盟化学物质风险评价技术指导文件(TGD)中计算预测无效应浓度(PNEC)的方法,筛选出我国环境介质(水体、土壤和沉积物)中各生物物种的毒性数据,得到水体、土壤和沉积物中的PNEC分别为0.57 mg.L-1、0.19 mg.kg-1ww和2.06 mg.kg-1ww,该值可为我国PFOA的环境风险评价提供科学基础.     

饮用水系统中药物和个人护理用品的研究进展

药物和个人护理用品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)作为一类新兴的有机污染物备受研究者的关注,未被去除的PPCPs母体或转化/降解产物可能进入饮用水系统,威胁人体健康.本文分析了PPCPs在饮用水源、出厂水、供水管网和龙头水中的赋存状况,总结了饮用水厂各处理工艺对PPCPs的去除效果.PPCPs在饮用水系统中的浓度较低,一般在ng·L~(-1)到μg·L~(-1).饮用水厂处理工艺能有效去除特定PPCPs,其中氧化、活性炭及膜处理等深度处理工艺对PPCPs去除效果较好.加强对饮用水系统中PPCPs的来源控制、过程管理和末端监督等是将来的重要研究方向.