三氯生在水生生态系统中的污染现状及其生物毒性效应

三氯生(triclosan, TCS)是一种合成型广谱类抗菌剂,广泛应用于人类的生产生活,使用中伴随生活污水进入环境并已广泛分布,其中水生生态系统是TCS的主要污染区域之一。通过汇总分析国内外不同类型水生生态系统中TCS的调查研究结果,发现TCS已经普遍存在于淡水和近海水生生态系统中,生活污染处理厂出水是河流中TCS的主要污染源,区域污染水平与人口密度和工业发展程度密切相关;水体中的浓度受降雨、河口区潮汐作用以及季节影响; TCS对水生生物存在显著毒性效应,其效应浓度因物种而异,与生物的发育阶段也有关系。     

北京市污水处理厂污泥重金属污染特征和生态风险评价

通过连续采集法获得北京市4家污水处理厂脱水污泥样品(标记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),经微波消解后采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)检测了Zn、Cu、Pb、Cr、Cd、Ni、As、Hg的含量,利用BCR连续提取分析法分析污泥中重金属赋存形态,并采用不同污染指数评价了污泥中重金属污染程度和潜在生态风险,为研究北京市污泥污染特征研究提供基础资料。结果表明,(1)北京市4家污水处理厂重金属含量差异显著(P0.05),Cu、Ni、As平均含量分别超过全国城市污泥均值的7.2%、71.9%、7.4%。(2)重金属形态分析表明,Zn、Cd以可提取态为主,分别为56.8%~63.7%和81.3%~85.7%;Cu、Pb以可还原态为主,分别为54.6%~70.2%和63.9%~79.1%;Cr、Ni、As主要以残渣态形式存在,分别为53.4%~71.8%、33.4%~51.3%和49.3%~67.4%。(3)各重金属单因子污染指数大小为ZnCuNiCdPbAsCr,各污水处理厂污泥的内梅罗综合指数依次为ⅣⅡⅠⅢ,分别达到中、中、轻、重污染水平。(4)重金属单因子潜在生态风险指数表现为:CuCdNiZnPbAsCr,各污水处理厂污泥的综合因子潜在生态风险指数大小为ⅣⅡⅢⅠ,均处于低生态风险水平。     

三氯生对羊角月牙藻生长及其抗氧化系统的影响

以羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)为实验材料,研究了三氯生(triclosan,TCS)对羊角月牙藻生长、光合作用叶绿素荧光动力学参数及抗氧化酶活性的影响。结果表明,TCS对羊角月牙藻的96h-EC50为0.112mg·L-1,属于高毒。TCS暴露对羊角月牙藻的叶绿素荧光中ABS/RC、PIabs、RC/CSo和OEC比例等参数有显著影响。随着三氯生浓度的增大,羊角月牙藻的叶绿素荧光中ABS/RC大幅上升,PIabs、RC/CSo和OEC比例下降;当三氯生浓度为0.256mg·L-1时,ABS/RC达到最大值,PIabs、RC/CSo和OEC比例下降为最小值,表明藻细胞光合作用的原初反应及电子链传递过程受到严重阻碍。同时,三氯生对羊角月牙藻体内抗氧化酶系中GST活性和MDA含量也有较大影响。在低浓度暴露下,GST活性随TCS浓度增加而增大,但当TCS浓度超过0.256mg·L-1时,GST活性出现显著下降,同时MDA含量达到最大,这种GST活性的下降同时伴随MDA含量的增加表明藻细胞膜系统受到较大损害。     

自动化前处理-气相色谱串联质谱法测定淡水鱼体中的有机磷阻燃剂

应用自动化前处理设备和气相色谱串联四级杆质谱仪建立了淡水鱼体中10种有机磷阻燃剂的检测方法。该方法先采用自动索氏提取仪进行样品的提取,再应用凝胶渗透色谱净化仪和florisil柱对提取液进行两级净化,最后用气相色谱串联四级杆质谱法(多反应监测模式)对样品中的有机磷阻燃剂(OPFRs)定性定量。实验表明,凝胶渗透色谱净化系统在以乙酸乙酯∶环己烷(1∶1,V/V)为流动相,流速为5.0 m L·min-1的条件下,收集OPFRs的最佳时间为900~1 680 s;方法的检出限为0.002~0.192 ng·g~(-1)湿重,加标水平为5.000 ng·g~(-1)湿重时,平均加标回收率为48.7%~122%,相对偏差除磷酸三乙酯(TEP)(17.7%)和磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(TDCP)(11.9%)外均小于10%。应用该方法测定采集于东江某污水处理厂入河排污口的鱼类样品时,回收率指示物(d27-TBP)的回收率为82.4%~114%,鱼类样品中∑OPFRs的浓度范围为nd~6.41 ng·g~(-1)湿重。     

受污染水体中未知药物和个人护理品的筛查和定量分析

本研究使用超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-Tof)和超高效液相色谱-串联三重四极杆质谱(UPLC-MS/MS)完成某流域受污染水体样中未知药物和个人护理品(PPCPs)的筛查和定量分析.检测结果磺胺二甲嘧啶检出含量最高,磺胺嘧啶的含量也处于较高含量水平.而磺胺甲唑的含量处于中等污染水平.     

高效液相色谱串联大气压化学电离源质谱(HPLC-APCI-MS)法测定水中三氯生

建立了高效液相色谱串联大气压化学电离源质谱(HPLC-APCI-MS)测定水中三氯生的方法,预处理采用正己烷液液萃取法萃取三氯生,回收率达99.6%;优化的色谱质谱联机分析条件为:检测波长230 nm,流动相乙腈/水(75∶25),离子源APCI源,负离子模式;该分析方法能在5 min内实现对水中三氯生的定性与定量分析.质量保证(Quality Assurance,QA)与质量控制(Quality Control,QC)研究得出,仪器检测限为0.18μg·L-1,相对标准偏差(relative standard deviations,RSD)为0.59%;空白加标实验回收率为103%,RSD为1.2%;以城市生活污水、河水和自来水为加标基质实验回收率为96.6%—108%,方法检测限为0.26—0.61μg·L-1,RSD为0.28%—0.81%.该方法操作简便,分析方法准确性、精密性与可靠性均较高.     

超高效液相色谱串联质谱法同时测定城市污水处理厂污泥中12种抗生素

建立了一种固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定污泥中4类12种抗生素的方法.采用SAX串联Oasis HLB固相萃取柱净化富集污泥样品中的抗生素,选定p H 3、洗脱体积8 m L作为最佳前处理条件.采用超高效液相色谱-串联质谱检测抗生素样品,以0.3%的甲酸和乙腈作为流动相,经梯度洗脱进行分离,在多反应检测模式下进行测定.经测定,污泥样品中磺胺类抗生素、脱水红霉素和罗红霉素平均回收率为50%—80%,其余抗生素的平均回收率为82%—119%,12种抗生素在污泥中的定量限为0.001—0.008μg·kg~(-1)dw.并用该法对天津市某污水处理厂污泥样品进行检测,证明该方法可满足实际检测要求.     

污水中氟喹诺酮类抗生素的分析方法

本文建立了固相萃取与高效液相色谱-串联质谱联用(HPLC-MS-MS)检测污水中8种氟喹诺酮类(FQs)抗生素残留的分析方法.样品经HLB固相萃取柱富集、净化后,用5%氨水-甲醇(V/V)溶液洗脱,洗脱液经N2浓缩定容后,以Acclaim 120 C18柱分离,高效液相色谱-串联质谱仪多反应监测正离子模式(MRM)定性、定量分析.以去离子水和污水为基质,诺氟沙星-d5为替代物进行回收率评价,8种氟喹诺酮类抗生素在加标浓度为100ng.l-1和25ng.l-1时的回收率为73.8%—113%和56.8%—115%,相对标准偏差(RSD)为2.60%—13.2%和3.70%—12.3%(n=4),方法检出限为0.2—1 ng.l-1.对北京市7大污水处理厂进出口污水中氟喹诺酮类抗生素进行残留分析,结果表明7大污水处理厂进出口污水中均有FQs检出,其中氧氟沙星含量最高.     

城市污水处理厂污泥中多氯二苯并二噁英/呋喃的分布特征

采用同位素稀释法-高分辨气相色谱-质谱测定了2007年北京8个污水处理厂污泥样品中多氯二苯并二噁英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs)的分布情况,并根据毒性当量系数计算了污泥中PCDD/Fs的毒性当量(I-TEQPCDD/Fs).样品的I-TEQPCDD/Fs为1.4-15.0pg·g-1dw,平均值为6.0p...     

城市污水厂脱水污泥施用对马尼拉草生长及其对重金属迁移转化的影响

以厦门市筼筜污水处理厂的脱水干化污泥作为有机肥种植马尼拉草,通过盆栽试验,探讨污泥直接施用对马尼拉草生长和产量的影响及重金属在马尼拉草-土壤间的迁移转化和积累情况.结果表明,污泥中氮、磷、钾和有机质含量丰富,重金属含量均低于城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质的标准（GB/T23486—2009）;施用适量污泥可促进马...     

利用化学分析和生物毒性监测方法综合评价污水污泥环境影响的研究

利用化学分析和发光细菌生物毒性联合检测方法评价了上海地区7处污水处理厂污水污泥(分别用S1～S7表示)中主要污染物水平和毒性大小.结果表明,污水污泥样品S5和S7的重金属超过CJ/T 309-2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》标准和全国平均水平,主要超标重金属为Cd、Hg和Cu;污水污泥中多氯联苯、有机氯农药和二(噁)英类含量与组成则处于安全水平;样点S1～S6的多环芳烃(PAHs)平均含量低于CJ/T 309-2009中A级标准与欧盟和美国关于污水污泥的土地倾倒标准,但样点S7的w(ΣPAHs)达到34.61 mg·kg-1,超过CJ/T 309-2009最高允许限值的6倍.污水污泥浸出液化学分析结果表明,PAHs和重金属含量低于GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》和欧盟EN 12457.2-2002 《废弃物表征浸出颗粒废弃物和污泥浸出一致性试验》标准,但所有样点的溶解性总有机碳均超过欧盟EN 12457.2-2002标准.发光细菌综合生物毒性结果表明:样点S3的综合毒性最高,S1、S6和S7次之,S2、S4和S5较低,以生活污水为主要来源的污水污泥的综合生物毒性较高.该结果可为污水污泥的后续处理和处置提供基础数据.     

上海城市污泥中有机磷酸酯阻燃剂/增塑剂分布的初步研究

采用超声提取、固相萃取和气相色谱质谱联用(GC-MS)分析技术,测定了12个上海市政污水处理厂外排污泥中的8种常见有机磷酸酯(OPs)的浓度水平与分布特征.所有污泥样品中检出多种OPs分布,OPs总含量范围为138—778 ng·g~(-1).主要污染物为三(1-氯-2-丙基)磷酸酯、三苯基磷酸酯、三-(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP),浓度范围分别为LOD—206 ng·g~(-1)、8.82—52.9 ng·g~(-1)和7.12—65.7 ng·g~(-1).研究结果表明,生活污水和工业废水是OPs重要释放来源.因其显著毒性效应和持久性,TCEP被欧美等国禁用,但本研究污泥中广泛检出且含量水平较高(7.12—65.7 ng·g~(-1)),结果折射其高历史残留或持续使用.     

四环素类抗生素和铜复合污染对猪粪厌氧消化的影响

兽用抗生素和矿物元素添加剂可起到预防动物疾病、促进动物生长、提高饲料转化率等作用,因此被广泛应用于畜禽养殖业。本研究以猪粪中温厌氧消化为研究目标,采用全自动甲烷潜势测试系统,考察了一定浓度的四环素(TC:30 mg·kg~(-1)dry weight,DW)、土霉素(OTC:50 mg·kg~(-1)DW)和金霉素(CTC:15 mg·kg~(-1)DW)对厌氧累积产甲烷量和日产甲烷速率的影响。结果表明,TC、OTC和CTC对猪粪中温厌氧消化累积产甲烷量和日产甲烷速率均有促进作用(累积产甲烷总量提高比例分别为7.9%、0.4%和5.4%)。另外,采用超高效液相色谱-四极杆串联质谱对猪粪厌氧消化前后样品中四环素类抗生素及其代谢产物进行了分析。结果表明,液相中的四环素类抗生素在猪粪厌氧消化过程中得到了明显的去除,去除率达到90%~100%;而固相中只有金霉素和差向异构金霉素有明显的去除效果,去除率分别为41.69%和41.58%。采用Tessier连续提取法对猪粪厌氧消化前后样品中5种形态的铜包括可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态、有机物结合态、残渣态进行了分析,结果表明,猪粪厌氧消化后,可交换态、碳酸盐结合态和铁锰结合态的铜浓度比厌氧消化前分别降低了1%~9%、0.1%~3%、12%~19%,而有机态和残渣态的铜浓度却在厌氧消化后分别增加了15%~35%、1%~2%。厌氧消化后,70%~80%的铜都是以有机铜的形态存在。铜逐渐从不稳定态转化为相对稳定的有机态和残渣态铜,因此,厌氧消化过程使铜从可生物利用态转变为不可生物利用态,趋于稳定化。     

HPLC-MS/MS测定3类污水处理厂污泥及污水中的8种药物

药物及个人护理品(pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)是一类典型的新型痕量有机污染物,会对人类健康及生态系统带来风险.本文发展优化了以超声提取、固相萃取净化并结合高效液相色谱-串联质谱对污泥及污水中的8种药物,包括罗红霉素、美托洛尔、普萘洛尔、磺胺噻唑、磺胺甲恶唑、磺胺嘧啶、咖啡因、对乙酰氨基酚的分析检测方法.结果表明,在优化条件下,该方法对污泥回收率可达74.80%—127.96%,水样回收率除低浓度加标情况下对乙酰氨基酚回收率较低为39.45%外,其余物质回收率可达81.36%—120.18%,污水方法的检出限为0.020—5.155 ng·L~(-1),污泥方法检出限为0.004—1.031 ng·kg~(-1).应用所建立的方法,对天津市三个不同类型污水处理厂(医院、养猪场及城市污水处理厂)的脱水污泥及进出水进行检测分析.结果表明,污水中目标物浓度范围为(0.14—2157.03 ng·L~(-1)),污泥中目标物浓度范围为(0.12—9.84 ng·kg~(-1)).大多目标物在医院分布浓度较高,养猪场次之,城市污水厂相对较低.其中,美托洛尔、咖啡因、对乙酰氨基酚等3个物质的浓度较高,进出水浓度可达16.69—2157.03 ng·L~(-1),而其余5种物质浓度相对较低.     

污泥农用后土壤中重金属形态的转化

污泥农用后,土壤中重金属的形态会发生转化.用土柱模拟实际土壤,采用棕壤和褐土两种土壤类型,分别施人生活污泥和工业污泥.混合后,对土柱进行淋洗,经过7次淋洗后,测定土柱中0～10 cm均匀混合层中重金属各形态的含量,然后再与污泥和土壤混合后重金属形态不发生变化时重金属的总量相比较,得出污泥农用后土壤中重金属形态的转化规律.结果表明:Cu主要向碳酸盐结合态和残渣态转化,Pb向铁锰氧化物结合态转化,Zn向碳酸盐结合态转化.     

三氯生对水生生物的毒性效应研究进展

三氯生(TCS)作为一种广谱抗菌剂,在个人护理品中的广泛应用,将使其不可避免地释放到水环境中.随着在河流、湖泊、河口系统等水环境以及水生生物体内检测到TCS,TCS对于水生生物的生态毒理效应引起了学者们的广泛关注.本文概述了TCS在水环境及水生生物体内的赋存状况,归纳总结了TCS对水生生物的急性毒性、亚急性毒性、酶及基因毒性、内分泌干扰性及其降解产物毒性,最后展望了TCS对水生生物的生态毒理效应这一研究领域的发展方向.     

汞在城市污水处理厂的赋存特征及质量平衡——甲基汞

以焦作市第一污水处理厂各工艺单元的进出物料为研究对象,通过样品中甲基汞和溶解态甲基汞含量的测定,初步探讨了甲基汞在污水处理厂物料中的赋存特征和迁移过程.结果发现,污水处理厂进水中甲基汞和溶解态甲基汞的含量分别在6.73—49.53 ng·L-1和0.55—8.14 ng·L-1之间,日均值分别为21.34±13.88 ng·L-1和2.55±2.36 ng·L-1.污水厂外排水中甲基汞含量在0.42—1.15 ng·L-1之间,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)中规定的烷基汞含量限值(10 ng·L-1)要求.污水厂对原污水中甲基汞和溶解态甲基汞的去除率分别达到了96.3%和85.1%,甲基汞的去除主要发生在二级处理工艺单元(氧化沟+二沉池).与污水厂进水相比,出水中溶解态甲基汞所占甲基汞的比率显著升高(15.4%±11.4%升至48.3%±17.9%)(P<0.001),甲基汞占总汞的比率也有显著升高(1.9%±1.2%升至3.9%±1.2%)(P<0.001).沉砂池、二沉池、浓缩池和压滤机房污泥中甲基汞含量分别为7.65±4.35、13.53±6.54、10.48±8.17、8.80±6.48 ng·g-1,占总汞的比率分别为0.9%±0.5%、0.3%±0.1%、0.2%±0.2%、0.2%±0.1%.各处理单元污泥中甲基汞含量均不稳定,日变异系数均达到了45%以上.污水处理厂进出物料中甲基汞的质量平衡计算表明,每天离开污水处理厂的甲基汞比进入污水处理厂的甲基汞减少了1889 mg,占进水中甲基汞质量的88.5%.甲基汞的损失主要发生在二级处理工艺单元,可能有两个方面的原因,一是甲基汞在氧化沟和二沉池中的吸附和沉积,二是甲基汞在污水处理过程中发生了去甲基化.     

三氯生暴露加剧高脂饮食诱导的小鼠肠道和肝脏功能损伤

三氯生(triclosan,TCS)在环境中被广泛检出,已成为重要的环境污染物,且TCS暴露能够影响机体的肠道菌群组成和脂类物质代谢过程.为了探讨TCS暴露对高脂饮食(high fat diet,HFD)诱导的肝脏功能损伤的影响及其机制,C57BL/6J小鼠随机分为正常饮食对照组、TCS组、HFD组和HFD+TCS组;首先对TCS组和HFD+TCS组小鼠进行提前一周TCS(10μg·g-1饲料)暴露,然后再同时进行6周的TCS暴露和HFD喂养.实验结束后,利用细菌特征序列对肠道菌群进行绝对定量分析,利用苏木精-伊红染色、实时荧光定量PCR、酶联免疫吸附测定、蛋白免疫印迹和流式细胞术等试验技术检测小鼠肠道和肝脏等生理变化状况.与对照组相比,TCS暴露和高脂饮食均能明显引起肠道菌群中厚壁菌门和拟杆菌门含量降低,同时引起小鼠脾脏中CD8+和CD4+T细胞比例失调,但未导致显著的肠道屏障损伤和脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)异位;高脂饮食能够显著提高小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)和甘油三酯(triglyceride,TG)的水平,而单独TCS暴露并没有引起明显的肝脏功能紊乱.与HFD组相比,HFD和TCS协同作用激活了小鼠肝脏中Toll样受体4(toll-like receptor 4,TLR4)炎症通路,造成小鼠肝脏炎症反应,并显著提高了小鼠ALT和AST水平,加剧了高脂饮食对小鼠肝脏功能的损伤.由此可知,TCS暴露通过引起小鼠肠道菌群紊乱和机体免疫响应,加剧高脂饮食诱导的小鼠肠道损伤和肝脏功能紊乱.     

上海市典型污水处理厂污泥浸出液的化学和毒性评价

为了研究污水污泥在海洋环境中释放带来的生态风险,在分析上海7处典型污水处理厂污水污泥浸出液中重金属与溶解性有机碳的基础上,使用黑鲷,卤虫,三角褐指藻,纤细角毛藻和小球藻研究污水污泥浸出液对海洋生物的急性毒性作用和生长抑制作用。化学分析结果表明,所有样点的污水污泥浸出液中重金属总量均低于中国(GB5085.3-2007)与欧盟(EN12457.2-2002)关于危险废弃物的鉴别标准,但溶解性有机碳(DOC)含量超过欧盟标准1个数量级。毒性实验结果表明,黑鲷幼鱼对污水污泥浸出液的敏感性最强,其次是海洋微藻,卤虫无节幼体的敏感性较低;毒性综合分析结果表明,S2和S3点的污水污泥浸出液对海洋生物的综合生物毒性相对最高,而S4,S5的综合生物毒性最低,其中接纳污水为工业污水,且有机质与硫化物含量较低的污水污泥浸出液对海洋生物的综合生物毒性较低。     

气相色谱串联三重四极杆质谱在持久性有机污染物分析中的应用

三重四极杆质谱的多重反应监测模式适合痕量有机化合物的分析,应用气相色谱串联三重四极杆质谱(GC-MS/MS)检测多环境介质中持久性有机污染物有逐年增多的趋势.本文综合评述了GC-MS/MS在水体、大气、土壤、沉积物和生物样品中持久性有机污染物分析方面的应用.