多环芳烃及其衍生物在SBR/MBBR工艺中的分布与去除

多环芳烃(PAHs)是一类重要的持久性有毒有机污染物,而其衍生物SPAHs的毒性更高.通过对青岛市城阳污水处理厂采样,分析在其SBR/MBBR工艺中16种PAHs及硝基PAHs(NPAHs),甲基PAHs(MPAHs)以及氧基PAHs(OPAHs)的分布与去除.结果表明,16种PAHs及13种SPAHs均有检出,进水中,PAHs与SPAHs的总质量浓度分别为3 835. 14 ng·L~(-1)与6 889. 46 ng·L~(-1),其浓度远远高于其他地区的污水处理厂.在出水中,PAHs与SPAHs的总质量浓度为1 148. 18 ng·L~(-1)与1 724. 57 ng·L~(-1),去除率分别为70. 06%与74. 97%,可见SBR/MBBR工艺能有效去除PAHs与SPAHs.水相中PAHs的去除主要是针对低环多环芳烃(LMW-PAHs)的生物降解;而颗粒相中PAHs的去除主要依靠初沉池对LMW-PAHs的吸附沉淀以及生物单元对高环多环芳烃(HMW-PAHs)的生物吸附.对于SPAHs,MPAHs去除效果最好,去除率达89. 15%,颗粒吸附以及生物降解是其主要的去除机制;其次是OPAHs,去除率为63. 36%,在水相中主要依靠一级处理的颗粒吸附去除,在颗粒相中则主要在二级处理的生物吸附去除; NPAHs的去除率为48. 85%,主要在生物池中去除. SPAHs在SBR/MBBR工艺中的去除机制不尽相同,污水处理厂应根据不同处理工段PAHs与SPAHs的分布特征采取相应控制措施,而污泥中富集的PAHs与SPAHs远高于出水的排放量,因此,还应加强污泥中PAHs与SPAHs的管理.     

多环芳烃及其衍生物在北京纳污河流中的分布及健康风险

为探明北京5座污水处理厂出水及受纳河流中多环芳烃(PAHs)及其衍生物(SPAHs)的污染水平及健康风险水平,采用固相萃取-气相色谱质谱联用仪测定水样中的PAHs及SPAHs的质量浓度,分析其分布特征,同时使用毒性当量因子评价河流中PAHs的健康风险。结果表明,5座污水处理厂出水及受纳河流中PAHs及SPAHs总质量浓度分别为75~584ng·L-1和91~1822 ng·L-1。水样中PAHs以2环3环为主,占PAHs总量的23%~48%。本研究中的SPAHs包括三类物质:氧化PAHs(OPAHs)、甲基PAHs(MPAHs)和氯代PAHs(Cl PAHs)。其中,OPAHs占∑SPAHs的比例为75%,MPAHs、Cl PAHs占比总体较低,分别为12%、13%。通过对5条河流中PAHs进行毒性当量浓度计算,表明应在采暖季(12月)对高环PAHs污染引起重视。     

多环芳烃及其衍生物在北京纳污河流中的分布及健康风险

为探明北京5座污水处理厂出水及受纳河流中多环芳烃(PAHs)及其衍生物(SPAHs)的污染水平及健康风险水平,采用固相萃取-气相色谱质谱联用仪测定水样中的PAHs及SPAHs的质量浓度,分析其分布特征,同时使用毒性当量因子评价河流中PAHs的健康风险.结果表明,5座污水处理厂出水及受纳河流中PAHs及SPAHs总质量浓度分别为75~584 ng·L~(-1)和91~1822 ng·L~(-1).水样中PAHs以2和3环为主,占PAHs总量的23%~48%.本研究中的SPAHs包括三类物质:氧化PAHs(OPAHs)、甲基PAHs (MPAHs)和氯代PAHs (Cl PAHs).其中,OPAHs占ΣSPAHs的质量分数为75%,MPAHs、Cl PAHs占比总体较低,分别为12%、13%.通过对5条河流中PAHs进行毒性当量浓度计算,表明应在采暖季(12月)对高环PAHs污染引起重视.     

长江重点江段水体中多环芳烃及其衍生物的分布及健康风险

研究了长江攀枝花、宜宾、泸州、重庆、涪陵、三峡、岳阳、武汉、九江和南京共计10个重点江段枯水期和丰水期表层水中19种多环芳烃(PAHs)及其15种衍生物(SPAHs)的分布和来源,评估了长江PAHs类污染的健康风险及时空差异.结果表明,长江表层水中∑PAHs、∑SPAHs平均浓度分别为(147.3±59.8)、(73.2±29.7) ng·L^-1,检出率分别为82.9%、69.5%,其中2~3环(S)PAHs所占比例为79%.在SPAHs中,∑NPAHs(硝基取代PAHs)、∑MPAHs(甲基取代PAHs)、∑OPAHs(氧化PAHs)的平均浓度分别为(27.0±4.5)、(24.7±15.5)、(17.1±11.9) ng·L^-1.根据分子比值法及主成分分析可知,长江重点江段PAHs主要来源于生物质、化石及液体燃料燃烧,SPAHs主要来源于燃烧源和光化学转化,SPAHs及PAHs通过大气沉降汇入水体.采用毒性当量因子浓度计算对长江重点江段PAHs进行健康风险评估,结果表明在枯水期具有致癌性PAHs的∑TEQ_BaP值(苯并芘毒性当量)较高,其中岳阳、武汉江段的BaP毒性当量浓度高于我国地表水规定阈值,应当高度重视长江流域PAHs在枯水期引起的健康风险.     

长江武汉段水体中多环芳烃的分布及来源分析

对长江武汉段干流7个站点、支流和湖泊23个站点的水相、悬浮颗粒相和沉积相样品中的多环芳烃进行了分析测定.结果表明,水相中多环芳烃总量的变化范围为0.242～6.235μg·L-1沉积相中的变化范围为31-4812μg·L-1悬浮颗粒相中多环芳烃含量的平均值为4677μg·L-1,含量高于沉积物.长江武汉段与国内其它河流多环芳烃污染水平相当,比国外一些河流多环芳烃的污染水平要高.沉积相中多环芳烃的含量与颗粒物中总有机碳(TOC)含量呈显著正相关.污染来源分析表明,多环芳烃主要由化石燃料、木材等的燃烧所引起,污染来源为燃烧源.在干流白沙洲和支流墨水湖的水相中检出了苯并(a)芘,且含量超出了国家饮用水标准.沉积物中PAHs对周围生物存在潜在的毒性效应,但不会引起急性毒性效应.     

多环芳烃及其衍生物在北京典型污水处理厂中的存在及去除

多环芳烃衍生物(SPAH)除可以通过燃料不完全燃烧直接排放到环境中,也可通过光化学或微生物作用由母体多环芳烃(PAH)转化生成.部分SPAH毒性强于其相应母体PAH.通过采集北京地区污水处理厂进出水样品,分析氧化PAH(OPAH)、甲基PAH(MPAH)、硝基PAH(NPAH)三类SPAH和16种PAH的质量浓度,研究此类目标物在污水生物处理过程中的存在和行为.结果表明,MPAH、OPAH和PAH存在于污水处理厂进出水中,但NPAH未检出.进水水相和颗粒相中总质量浓度PAH为1.94~4.34μg·L~(-1),SPAH为1.16~2.20μg·L~(-1),出水水相和颗粒相中总质量浓度PAH为0.77~0.98μg·L~(-1)和0.39~0.45μg·L~(-1).MPAH的质量浓度一般低于其相应母体PAH,而OPAH质量浓度一般高于其相应母体PAH.目标物在污水处理厂中的去除率为53%~83%.活性污泥法对于PAH和SPAH类物质的去除途径主要为吸附及生物降解,部分OPAH可能在污水生物处理过程中由母体PAH转化生成,并有积累.PAH主要来源于木柴和煤的不完全燃烧,部分来自于石油燃烧,只有小部分来源于石油排放.秋季进出水中PAH和SPAH质量浓度高于冬季高于夏季.大部分SPAH和PAH随河水灌溉排入天津农田区,可能会对人体健康造成潜在危害.因此,需要通过对污水处理厂处理工艺的升级改造以提升对PAH和SPAH类物质去除效果.     

珠江广州段水体微表层与次表层中多环芳烃的分布与组成

2009年3月对珠江广州段微表层与次表层水中多环芳烃(PAHs)的分布与组成进行了研究.结果表明,珠江广州段微表层和次表层水中16种溶解态PAHs浓度为622.0～2132.2ng·L-1,与DOC存在正相关关系;颗粒态为316.7～639.5ng·L-1,与颗粒物浓度存在明显的线性相关;PAHs的组成以2～3环为主,溶解态中2～3环PAHs占总量的86.0%～95.7%,明显高于颗粒态中2～3环PAHs占总量的(68.8%～84.0%)百分比,PAHs的辛醇-水分配系数及其物理化学性质是造成这一差异的主要原因;微表层对PAHs有一定的富集作用,富集因数EF在1.1～1.5之间(溶解态1.2～1.5,颗粒态1.1～1.3).     

哈尔滨市大气中多环芳烃的初步研究

利用改进型的大流量主动采样器,于2008年5月7~20日对哈尔滨市大气样品进行采集,并检测了气相和颗粒相中的多环芳烃(PAHs)的浓度.结果表明,哈尔滨市大气中总PAHs的浓度为8.1~37.2ng/m3,平均值为18.2ng/m3.通过特征分子比值法推断出哈尔滨市大气中PAHs主要来自于煤的燃烧.低环PAHs主要集中在气相,而高环PAHs则吸附在颗粒相上.气粒分配系数与过冷饱和蒸气压具有很好的相关性,但PAHs并没有达到气粒分配平衡,这可能与冬季取暖用煤燃烧产生的新多环芳烃有关.     

燃煤电厂排放PAHs的气粒分配机制和排放通量

对循环流化床锅炉(CFB)布袋除尘器进口和出口的多环芳烃(PAHs)进行了分析,研究了PAHs在气相和颗粒相中的分配机理.结果表明,除尘过程气相和颗粒相PAHs对应的去除率分别为45.59％与70.67％～89.06％.气相中主要为低分子量PAHs,颗粒相中主要为高分子量PAHs.随着粒径的增加,低分子量PAHs比例呈...     

多环芳烃在岩溶地下河表层沉积物-水相的分配

利用实测老龙洞地下河水中和沉积物中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的实际浓度,获取了溶解相-沉积物中PAHs的分配系数Kp值.研究了老龙洞地下河PAHs在水相和沉积物中的质量浓度变化及其在水相和沉积物间的分配.研究结果表明水相和沉积物中PAHs质量浓度分别为81.5~8 089 ng·L-1,平均值(1 439±2 248)ng·L-1和58.2~1 051 ng·g-1,平均值(367.9±342.6)ng·g-1;PAHs组成均以2~3环为主,但沉积物中明显富集高环PAHs.沉积物-水相Kp值分布在55.74~46 067 L·kg-1范围内,随PAHs环数的增加而增大.沉积物-水相中实测的有机碳分配系数(lg Koc)大部分高于预测值上限,PAHs强烈吸附在沉积物上.lg Koc与正辛醇-水分配系数(lg Kow)呈较好的线性自由能关系(R2=0.75),但其斜率小于1,推测地下河沉积物对PAHs化合物的吸收能力较差.     

岩溶地下河流域水中多环芳烃污染特征及生态风险评价

利用气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)测定了老龙洞地下河流域水中16种优控多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)含量,研究了流域内PAHs组成、污染水平,并对其进行了生态风险评价.结果表明,老龙洞地下河水中ΣPAHs含量变化范围为81.5~8 019 ng·L-1,表层岩溶泉ΣPAHs含量为288.7~15200 ng·L-1,地表水ΣPAHs含量为128.4~2 442 ng·L-1;受黄桷垭镇污水的影响,地下河水相对于地下水补给来源的落水洞和地表水含量较高.流域内水中PAHs均以低环为主,尤其是3环占主导.受污水、季节的影响及PAHs物理化学性质的差异,水中PAHs月变化呈现不同的变化特征.地表水、落水洞污水排放对地下河PAHs来源起重要作用.流域内水中PAHs以低环污染为特征,所有检测到的PAH化合物处于中等污染和重污染风险.     

多环芳烃在珠江口表层水体中的分布与分配

为了解河口海岸带水体中多环芳烃(PAHs)的时空分布及其在水体及颗粒相中的分配及其控制因素,于2003年4月(春季)和2002年7月(夏季)采集了珠江河口及近海表层水体,采用GC-MS分析了水体中PAHs.结果表明,珠江河口及近海表层水体中多环芳烃浓度春季(颗粒相:4.0～39.1 ng/L;溶解相:15.9～182.4 ng/L)高于夏季(颗粒相:2.6～26.6 ng/L,溶解相:13.0～28.3 ng/L).河流径流、悬浮颗粒物含量及光降解程度是控制水体PAHs浓度的主要因素.水体中以3环PAHs为主,伶仃洋内样品比珠江口外样品相对富集5,6环PAHs,夏季样品较春季样品相对富集3环PAHs.颗粒物的来源和组成是造成这种差别的主要原因.PAHs在颗粒相及水相中的分配系数(Kp)随颗粒有机碳含量、水体盐度增加而增加,随悬浮颗粒物含量增加而减少.有机碳归一化分配系数(1gKdc)与辛醇/水分配系数(1gKow)间存在明显的线性关系,但高于线性自由能关系模拟值.     

温州城市河流中多环芳烃的污染特征及其来源

利用气相色谱/质谱联用仪（GC/MS）对温州九山外河和山下河春夏季水体和表层沉积物中18种多环芳烃（PAHs）进行了分析.结果表明,研究河段河水和沉积物中18种PAHs含量范围为146.74～3 047.89 ng·L-1和21.01～11 990.48ng·g-1,春季水体和沉积物中的PAHs含量显著高于夏季.水体和沉积物中主要以2、3、4环的中低环PAHs为主,但沉积物中5、6环PAHs的含量相对高于水样中的含量.研究河段春季和夏季水样中EBaP值分别为1.69～51.95 ng·L-1和0～3.03ng·L-1,春季水样中有80%超过我国地表水环境质量标准中BaP的限值.春夏季沉积物中ΣPAHs含量均小于ERM限值,只有部分PAHs组分含量高于ERM值,可能会对生物产生较大的毒副作用.通过PAHs特征化合物分子比值法和主成分分析法判源,发现研究河段水体表现出石油源和燃烧源的复合来源特征,沉积物表现出燃烧源占更大比例的复合来源特征。     

松花江流域冰封期水体中多环芳烃的污染特征研究

在松花江流域的3个主要江段：嫩江、第二松花江和松花江干流,于2010年冰封期采集了21个水体样品,分析了多环芳烃的污染特征.结果表明,15种PAHs的浓度范围为23.4～85.1 ng·L-1,平均浓度为（50.3±17）ng·L-1,与我国其它地区地表水中PAHs的污染程度相当.松花江流域水体中PAHs具有明显的空间分布特征,城市下游浓度高于上游,说明沿岸城市的污水排放可能是松花江水体中PAHs的主要污染源,主成分分析表明,PAHs的主要来源是化石燃料的燃烧源.商值法生态风险评价结果显示,相对分子质量高的PAHs造成的生态风险可以忽略,相对分子质量低的PAHs对松花江水体会造成一定的危害.     

基于被动采样技术的垃圾焚烧厂及周边大气中PAHs分布研究

垃圾焚烧是大气PAHs污染的重要来源,为监测垃圾焚烧过程产生的PAHs,利用被动采样技术对垃圾焚烧厂及周边大气中的多环芳烃(PAHs)进行了定量分析.结果表明,PAHs总量为146.29～396.30 ng·d-1,其中气相中PAHs为128.03～377.05 ng·d-1,颗粒相中PAHs为10.698～19.251 ng·d-1.气相中PAHs组成以菲、荧蒽、芴等低环化合物为主,菲的含量高达55.1%.选定松针作为被动植物样品,测得松针中PAHs的浓度为651.88～1 044.43 ng·g-1;考察土壤中PAHs的分布特征,测得土壤中PAHs浓度为35.04～998.89 ng·g-1.被动采样和松针、土壤中所含的PAHs分布特征相似,说明被动采样能反映PAHs在环境中的真实积累情况.此外,通过比较主动采样与被动采样结果,表明两者对大气中PAHs的富集能达到基本一致的效果.     

降雨期间岩溶地下河溶解态多环芳烃变化特征及来源解析

2014年6月降雨期间在重庆南山老龙洞地下河出口处进行连续采样监测,利用GC-MS定量分析地下河溶解态中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量,研究了降雨期间地下河溶解态PAHs变化特征及来源.结果表明,地下河溶解态PAHs对降雨反应迅速,ΣPAHs出现4个峰值,有2个出现在流量上升阶段,另外两个分别出现在流量最大值处和流量下降阶段.ΣPAHs范围为101~3 624 ng·L-1,平均值578 ng·L-1,7种致癌性PAHs变化较大,含量变化为ND~336 ng·L-1,平均值31.1 ng·L-1,PAHs的组成以低环(2、3环)为主,占水体ΣPAHs的86.17%;降雨对ΣPAHs影响较大,主要表现为雨水对大气污染物的清除及地表径流对地表污染物的冲刷.降雨期间水体中PAHs主要来源于石油类产品、煤炭等化石燃料的不完全燃烧、天然成岩过程,降雨期间老龙洞地下河水体中PAHs污染大部分为中等到重污染水平.     

深圳大鹏湾海域表层沉积物和生物体中多环芳烃残留及其风险评价

为了研究深圳大鹏湾海域沉积物和生物体中多环芳烃的污染状况,2011年10月在大鹏湾采集表层沉积物及鱼类、虾类和贝类等生物样品,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析了16种优先控制多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明,大鹏湾海域表层沉积物和生物样品中PAHs总量范围分别为216.56~1 314.92 ng·g-1(干重,下同)和70.88~251.90 ng·g-1(湿重,下同);生物样品按平均含量计,鱼类最高(171.52 ng·g-1),贝类次之(134.75 ng·g-1),虾类最低(123.35 ng·g-1).与全球其他海域相比,大鹏湾海域表层沉积物和生物体PAHs污染处于中等水平.沉积物中PAHs的组成以4环为主,来源分析表明该海域PAHs污染主要来源于化石燃料燃烧源和石油污染源的共同输入.生物体中PAHs主要为2~3环PAHs,这与其生活习性和污染物的生物可利用性等因素有关.风险评价表明,大鹏湾表层沉积物中的PAHs在一定程度上可能会对该海域生物产生不利影响;生物样品PAHs的苯并(a)芘等效浓度值相对较高,长期食用这些水产品可能会有潜在的健康风险.     

台州湾围塘养殖水体中多环芳烃的浓度及来源

采集台州湾6个代表性点位的围塘养殖水体表层水,分析其中15种多环芳烃(PAHs)的含量,探讨其可能的来源.结果表明,水体中总PAHs平均含量为8 309.4 ng·L-1,变化范围为5 868.7～1 5156.1 ng·L-1,PAHs的组成以2-3环为主.荧蒽/(荧蒽 芘)和茚并[1,2,3-cd]芘/(茚并[1,2,3-cd]芘 苯并[g,h,i])苝比值表明,台州湾围塘养殖水体中的多环芳烃主要来自于化石燃料的燃烧.     

重庆青木关地下河流域水中多环芳烃的污染和迁移特征

为探究典型岩溶槽谷区重庆青木关地下河流域水中多环芳烃(PAHs)的含量、组成、来源及污染特征,于2014年对青木关地下河流域中3种不同类型水体进行了连续7个月的采样监测,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定了水中16种优控多环芳烃含量.结果表明,地下河水、表层岩溶泉水和地表水中∑PAHs含量变化范围分别为73.9~339.0、76.2~212.0和81.9~272.0 ng·L-1,平均值分别为134、138和173ng·L-1;PAHs组成以2~3环为主,平均占总含量的82%.通过对PAHs的组成对比分析表明,PAHs在迁移过程中地下环境介质对PAHs存在吸附作用.燃烧源是流域内水中PAHs的主要来源,PAHs污染水平较低,个别中低环PAHs含量超过水质标准,高环PAHs超标仅出现在2014年11月的地表水和地下河出口水样中.     

沈抚新城地下水中PAHs的污染特征及健康风险评价

为了保障浑河流域处于正在进行城镇化沈抚新城居民的生活用水安全,采集该地区49个地下水样品对16种US EPA优控的多环芳烃(PAHs)进行了分析,并对PAHs的污染水平、空间分布、来源与饮水健康风险进行了调查与评估.结果表明:49个采样点均有不同程度的PAHs检出,地下水中PAHs的浓度范围为(4.38~2005.02 ng·L-1),平均浓度值为(414.64±526.13)ng·L-1,与国内外其他地区地下水对比,处于较高污染水平.地下水中PAHs主要以3环和4环为主,其平均浓度分别为(190.93±238.96)ng·L-1和(140.01±234.69)ng·L-1,两者占总PAHs含量的80%.枯水期的地下水中PAHs空间分布受土地利用类型影响较大,当表层土壤为耕地时,地下水PAHs浓度较大,而为林地时PAHs浓度较小.由主成分分析-多元线性回归结果得知,地下水中PAHs主要来源于汽油和天然气的不完全燃烧、煤炭燃烧、石油泄漏以及交通排放,其贡献率依次为36.26%、32.72%、28.17%和2.87%.不同人群通过饮用地下水暴露于PAHs的终生致癌风险ILCR值范围为5.55×10-10~5.65×10-6,其中13.60%的值处于10-6~10-4之间,具有潜在的癌症风险,需引起对地下水质量的关注.