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。     

污水污泥中重金属污染物的溶出过程研究

污水污泥中污染物尤其是重金属的水体浸出作为重要的二次污染途径备受关注。为了探讨污水污泥中重金属的溶出规律,对上海7个污水处理厂的污水污泥进行了重金属总量分析,并采用水平振荡法对上述污水污泥中重金属进行了溶出动力学研究。结果表明,污水污泥中Cu、Cr和Zn的含量均较高,之后依次是Pb、As、Cd和Hg;污水污泥中重金属溶出动力学过程分为快速反应和慢速反应两个过程,可以用Elovich方程进行模拟;污水污泥中各重金属的溶出负荷差异较大,Cu、Cr和Zn的溶出负荷较大,其他较小,但各重金属相对于污水污泥中重金属总量的溶出百分比差异不大,基本处于10%以下。     

长三角地区池塘养殖水产品体内农药类污染与食用风险评价

为了解池塘养殖水产品体内的农药污染情况,以便为水产品质量评价及保障当地居民的饮食健康提供科学依据,本研究采用气相色谱质谱联用法(GC-MS)对长三角地区13个养殖池塘中5类(蟹类、鳖类、蚌类、虾类、鱼类)水产品体内9种有机磷农药(OPPs)、8种有机氯农药(OCPs)以及4种拟除虫菊酯类农药(SPs)进行了检测,并初步分析了其污染来源。结果表明,水产品体内3类农药均有检出,但残留水平均不高,OPPs残留总量为未检出至299 ng·g-1(dw),三唑磷、伏杀硫磷、喹硫磷和毒死蜱较易在水产品体内蓄积;OCPs残留总量为16~82 ng·g-1(dw),主要污染物为六六六(HCHs),主要来自历史残留;SPs残留总量为44~89 ng·g-1(dw),主要污染物为高效氯氟氰菊酯。水产品体内的农药污染可能与养殖池塘中的沉积物污染密切相关。5类水产品体内3类农药的总风险指数(HI)为0.0020~0.046,远小于1,因此,长三角地区由3类农药造成的健康风险处于安全水平。     

磺胺类抗生素的活性炭吸附过程研究

采用煤质活性炭对3种磺胺类抗生素(浓度在1～2 mg/L之间)的吸附处理过程做了深入研究。结果表明,3种磺胺类抗生素在2～3 h之内可以达到吸附平衡;准一级动力学对其吸附动力学的模拟结果良好,且SMZ、SM1和SM2的一级吸附动力学常数k1分别为0.029、0.024和0.017 min-1,3种抗生素的平衡吸附容量分别为3.75、3.23和2.95 mg/g,SMZ的平衡吸附容量最大,最先达到吸附平衡,且平衡浓度也最低。3种磺胺类抗生素的吸附过程中,吸附前期的阻力主要是内扩散,而吸附后期较低浓度的抗生素吸附过程的阻力主要来自于膜扩散;采用Freundlich等温线方程描述3种磺胺类抗生素的吸附过程更为合理。     

重金属对活性污泥微生物毒性的比较研究

采用发光细菌毒性、活性污泥脱氢酶毒性、硝化抑制毒性3种方法测定Hg、Cd、Zn、Pb 4种重金属对活性污泥微生物的毒性,并对测定结果进行了比较.结果表明,发光细菌毒性测定方法的灵敏度最高,测得的重金属半数有效浓度(ECSO)最低,4种重金属对发光细菌发光强度的抑制程度由大到小顺序依次为Hg>Cd>Zn>Pb;活性污泥脱氢酶毒性和硝化抑制毒性的测定结果与发光细菌毒性测定结果相比,灵敏度相对较低,测得的重金属ECSO相对较高,测得的活性污泥脱氢酶活性的抑制程度由大到小顺序依次为Cd>Hg>Zn>Pb,与测得的活性污泥硝化速率抑制程度大小顺序一致.但2者测得的EC50有所差别.为了更准确的判定重金属对活性污泥微生物的毒性影响.至少应取不同的重金属毒性终点指示指标做一组毒性实验,而不能以发光细菌毒性测定结果作为唯一的判定依据,这可能会过分夸大重金属对污水处理工艺的冲击能力,导致污水处理成本无谓增加.     

锆改性沸石添加对重污染河道底泥磷释放和钝化的影响

通过模拟实验并结合磷形态分级提取和生物有效磷提取,考察了锆改性沸石添加对重污染河道底泥磷释放和钝化的影响.结果发现,锆改性沸石添加不仅会降低间隙水中磷的浓度,而且也会降低底泥-水界面磷扩散通量,从而降低了底泥中磷向覆水体的释放风险.锆改性沸石添加会促使底泥中弱吸附态磷(NH_4Cl-P)、氧化还原敏感态磷(BD-P)和盐酸提取态磷(HCl-P)向金属氧化物结合态磷(NaOH-r P)和残渣态磷(Res-P)转变,而底泥中NH_4Cl-P和BD-P这2种容易释放态磷的降低有助于减少底泥中磷释放的风险.此外,锆改性沸石添加降低了底泥中了WSP(水溶性磷)、RDP(易解吸磷)、FeO-P(铁氧化物-滤纸提取磷)和Resin-P(阴离子交换树脂提取磷)这4种生物有效磷含量.锆改性沸石添加控制底泥磷释放的机制为:锆改性沸石添加,一方面可以钝化底泥中潜在可移动态磷和生物有效磷,达到减少底泥中磷向间隙水中释放的目的,另一方面可以通过锆改性沸石的吸附作用直接去除间隙水中的磷;而间隙水中磷浓度的降低,会降低间隙水和上覆水之间磷的浓度梯度,进而降低了底泥-水界面磷扩散通量.以上的结果显示,锆改性沸石是一种有希望的可以钝化河道底泥中磷并控制其向上覆水体释放的改良剂.     

鱼外渔场海洋生物体内重金属和多环芳烃含量水平与食用风险评价

本文对2018年2月采自东海鱼外渔场的海洋生物(包括鱼类、头足类和甲壳类)体内的5种重金属(Cu、Pb、Cr、As、Cd)和16种多环芳烃(PAHs)的残留水平进行了测定,分析了污染物在生物体内的累积特性并计算了潜在的食用风险,并结合氮稳定同位素技术,初步探讨了生物体内重金属和PAHs的营养级传递特性。结果表明:5种重金属在生物中的平均浓度表现为CuPbCrAsCd;参照我国《食品中污染物限量》和《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》,重金属Cu、Cd和Cr均未超过食用标准,但Pb和As的超标现象较为严重。与世界其他范围海域生物体内重金属浓度相比,该渔场生物体内Cu和Pb浓度较高。∑PAHs的平均浓度为283 ng·g~(-1)dw,以低环PAHs(2～3环)占比较大,且主要贡献单体为萘(NAP),总体处于较低污染水平。海洋生物对重金属的富集能力较PAHs高,尤其对Cu的富集最为明显。但风险计算结果表明,重金属和PAHs都不会对消费者的人体健康产生明显风险。重金属Cu和Cd浓度随营养级的升高出现了稀释现象,但重金属Pb、Cr、As和PAHs的营养传递特性不明显,覆盖完整食物链的污染物营养传递特性有待进一步深入研究。     

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.     

洋山港潮间带海域重金属相间分布及生物累积分析与评价

洋山港作为上海航运中心的重要组成部分,日益繁忙的港口运营带来的重金属污染可能会对当地生态系统产生影响.因此,本文在洋山港海域采集了水相(溶解态和悬浮态)、沉积物相及生物相的样品,并系统分析了Cu、Pb、Cd、Zn、As和Hg等6种重金属的含量.结果表明,水相中溶解态重金属以Zn和Hg为主,但Zn、Hg、Cd和As在水相悬浮物中的存在比例更高,Cu和Pb则大部分存在于溶解态中;Cd是沉积物相中主要的污染重金属,且对生态风险的贡献最大;Cu、Pb、Zn、As和Hg更倾向分配于悬浮物中而非沉积物中;僧帽牡蛎体内主要检出了Cu、Pb、Zn和Cd等4种重金属,前两者主要是来自海水中溶解态重金属的富集,而后两者则来自于悬浮态重金属的富集.目前,通过食用洋山港潮间带僧帽牡蛎进入人体的重金属的风险较低,但洋山港运营对周边海域造成的重金属污染应该受到密切关注.