自来水厂不同净水工艺对持久性有机物的去除效果试验研究

以多环芳烃和有机氯农药作为有机物评价指标,对某自来水厂常规处理加深度处理工艺,即混凝-沉淀-过滤-炭吸附处理工艺的去除效果评价,并对几种深度处理技术展望.结果表明,检出多环芳烃和有机氯农药均未超出生活饮用水标准(2006)的限值.在研究的净水工艺中,深度处理工艺炭滤对多环芳烃和有机氯农药的去除效果较为理想.强化混凝、臭氧 活性炭和纳滤膜技术是水厂未来经济可行的处理工艺.     

饮用水中有毒污染物的筛查和健康风险评价

饮用水中含有痕量有机有毒污染物,其中相当一部分并不在水质标准管理范围.应用安捷伦公司解卷积报告软件(DRS)提供的保留时间锁定(RTL)、谱图解卷积(Deconvolution)技术和有毒化合物数据库(HCD),建立了1种可以应用于饮用水中有毒污染物的筛查和健康风险评价的方法.应用此方法对北京市自来水厂进出水中的有毒有机污染物进行了分析,定性筛查到113种有毒有机污染物,并对其中多环芳烃、有机氯农药、挥发性有机物和酚类物质等62种污染物进行了定量分析.结果表明,在有定量分析数据的污染物中,列入标准的有机有毒污染物浓度均未超过国际主要水质标准限值;对未列入水质标准或没有浓度限值的有机有毒污染物,初步进行了健康风险分析和水厂工艺的去除效果评价,发现它们的健康风险基本处于可接受的水平.此外,还定性筛查到当前国际水质标准中没有列入的51种有毒有机物,包括敌敌畏、五氯硝基苯、仲丁威、残杀威、邻苯基苯酚、叔丁基-4-羟基茴香醚、苯胺和腐霉利等,并分析了这些污染物的风险特征,是否存在健康风险需要进一步的研究.     

北京市沙河水库沉积物重金属分布特征及扩散通量估算

对北运河上游沙河水库沉积物中典型重金属元素的污染特征进行了分析,采用Lars H¨okanson潜在生态风险指数评价了重金属的污染程度和环境风险,并利用一维孔隙水扩散模型(Fick定律)估算了微量重金属在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明,沙河水库沉积物重金属质量比随深度增加均呈现明显下降趋势,以库心区最明显。沉积物中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的平均质量比分别为49.8 mg/kg、42.8 mg/kg、42.9 mg/kg、18.3 mg/kg、167.9 mg/kg,除Pb外均超过北京市土壤自然重金属质量比近2倍。库心区重金属污染最为严重,表层沉积物中Cr、Cu、Ni、Zn质量比分别超过北京市土壤自然背景值2.8、4.3、2.6、5.9倍。各采样点综合潜在生态风险指数(RI)以库心区最大,为49.9,但所有样点RI及均值都低于150,处于低潜在生态风险状态。随深度增加沉积物孔隙水中Cr质量浓度基本保持恒定;As质量浓度呈明显增加趋势,即存在孔隙水中As向上覆水释放;Zn、Ni和Cu质量浓度随深度增加呈下降趋势,并逐渐趋于稳定。Cr、Zn、As、Ni、Cu在沉积物-水界面的扩散通量分别为13.05μg/(m2·d)、-20.89μg/(m2·d)、108.4μg/(m2·d)、-35.67μg/(m2·d)、-5.11μg/(m2·d)。     

再生水中优先控制有毒污染物的筛查方法

建立了一种适用于再生水中优先控制有毒有机污染物筛查的方法.针对样品前处理方法中的固相萃取柱的选择和洗脱剂条件等进行了优化设计,利用保留时间锁定和谱图解卷积技术分辨复杂系统中的目标污染物,并利用有毒化合物数据库进行有毒污染物甄别.结果表明,采用C18柱串联HLB柱的方法进行富集,用1:1(V/V)的正己烷/二氯甲烷混合溶剂和4:1(V/V)的二氯甲烷/甲醇混合溶剂进行分级洗脱的前处理方法,对分配系数(logKow)在1.48~6.41之间的30种化合物平均回收率在52.1%~138%之间,相对标准偏差值均<13.6%.将该方法应用于天津空港地区再生水中有毒有机污染物的筛查,2007~2008年度2次采集样品分别筛查出30种有毒有机污染物,其中有7种属于《城镇污水处理厂污染物排放标准》中已列入监管范围的污染物,11种未列入排放标准监测范围.比较污水处理厂进、出水以及地表水中检出污染物,发现现有污水处理工艺对筛查出的优先有机污染物处理效果不佳.     

北京市场常见淡水食用鱼体内农药残留水平调查及健康风险评价

利用超声波提取-气质联用法调查了北京市不同水产品市场4种常见淡水食用鱼体内25种农药的残留水平,并利用商值法评价了农药的潜在健康风险.在采集的48个样品中,除七氯、o,p’-DDT、敌敌畏、对硫磷、毒死蜱、仲丁威和久效磷以外,其余18种农药均有不同程度检出.其中,检出率最高的为乙草胺(97.9%)和β-六六六(93.8%);检出农药含量最高的为百菌清(1 779.4μg·kg-1),其次为溴氰菊酯(620.3μg·kg-1).鱼体中有2～10种农药共存,其总浓度为2.7～1 932μg·kg-1.潜在健康风险评价结果表明,按照北京市民的平均水产品消费量,北京水产品市场上的4种主要食用鱼中的农药风险商值为0.043 43,处于较低水平.     

北京农贸市场常见淡水鱼体内抗生素残留调查研究

基于改进的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)的分析方法,通过对不同重量鲤鱼、鲫鱼、草鱼和鲢鱼中四环素类、磺胺类以及喹诺酮类等十种抗生素的残留测定,调查了北京市场水产品中抗生素的污染水平。结果表明,在所有样品中,只有磺胺二甲基嘧啶、麻保沙星、诺氟沙星和恩诺沙星四种抗生素检出,检出率分别为2.1%,4.2%,16.7%,46.9%,其他抗生素未检出。检出的四种抗生素中,磺胺二甲基嘧啶和麻保沙星只在草鱼中有检出,诺氟沙星和恩诺沙星在四种鱼中均有检出。恩诺沙星的浓度在鲤鱼、鲫鱼、草鱼和鲢鱼中依次降低。只有部分检出恩诺沙星超出50μg·kg-1的最大允许残留量。磺胺二甲基嘧啶、麻保沙星、诺氟沙星随着鱼重量的增大而变高,最高浓度为34.8、179.6、39.4μg·kg-1,而在个头小的鱼中未检出,这可能由生物累积造成。总之,北京市场的水产品存在抗生素的污染,但是大多数的抗生素的浓度都低于最大允许残留量。仍需加强水产品养殖环节中抗生素使用的管理。     

原子力显微镜液池成像技术应用于微絮凝过滤工艺过程中的实验条件优化

采用原子力显微镜液池成像技术对微絮凝过滤工艺过程中的微絮凝时间和搅拌强度进行优化.结果表明,原子力显微镜液池成像技术可以对混凝过程中的微絮体进行形貌表征和数字描述,并证实微絮凝过滤工艺在处理实际印染工业尾水过程中,微絮凝时间为2 min,搅拌强度为100 s-1时可以达到优化的处理效果.     

固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定污水中16种全氟和多氟烷基化合物

建立了以固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱同时测定污水中16种全氟和多氟烷基化合物(PFASs)的方法.样品经固相萃取柱富集浓缩,采用BEH-C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7μm),以甲醇和5 mmol·L-1乙酸铵溶液(pH=9)为流动相梯度淋洗,负离子多反应监测模式进行定性和定量分析,内标法定量.16种PFASs在0.1～40μg·L-1范围内线性关系良好,相关系数(r2)>0.99,目标物加标回收率为65.1％ ～129.0％,相对标准偏差(RSD)为0.8％ ～8.0％(n=6),方法检出限为0.012～4.00 ng·L-1.方法重现性好,灵敏度高.适用于污水中PFASs的定量测定.     

新型吸附搅拌棒被动采样器研制及应用——基于多壁碳纳米管的改性

结合传统被动采样器原理和新发展的吸附搅拌棒技术,研制了以多壁碳纳米管-聚二甲基硅氧烷(MWCTNs/PDMS)作为涂层的新型吸附搅拌棒被动采样器,并以苯酚(PhOH)、己烯雌酚(DES)和铅(Pb)作为目标污染物,考察被动采样器其吸附性能,优化其吸附条件.结果表明,与商业化PDMS涂层吸附搅拌棒被动采样器相比,含MWCTNs/PDMS涂层吸附搅拌棒被动采样器能更快达到吸附平衡时间、具有更大的饱和吸附容量.甲醇是PhOH和DES优良解吸剂,0.6mol/L HNO₃为Pb最优解吸剂.该新型被动采样器重复使用50次以上其解吸效率仍能达到70%以上,具有良好的稳定性和重复利用效果.