全氟化合物前体物氟调醇的检测方法、环境分布及转化研究进展

全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA)等全氟羧酸类物质(Perfluoroalkyl carboxylic acids,PFCAs)潜在的持久性、生物累积性、毒性和在环境中的广泛分布,已经引起环境研究者的广泛关注.前期研究表明除了PFCAs的直接排放,其前体物转化也是环境中PFCAs污染的主要来源.氟调醇(Fluorotelomer alcohols,FTOHs)是PFCAs重要的前体物之一.本文对FTOHs的检测方法以及不同环境介质中的环境分布进行了综述,同时重点介绍了FTOHs转化为PFCAs的机制,指出了污水处理系统中FTOHs研究的重要性,并对未来污水处理系统中FTOHs的研究进行展望.     

环境水样中全氟磺酸类和全氟羧酸类化合物分析方法研究进展

全氟化合物(PFCs)作为一类难降解的持久性污染物,由于其可能导致肝毒性、致癌性、免疫毒性、生殖毒性以及干扰内分泌等特性,近年来成为研究的热点.通常环境水样中PFCs含量较低,其中全氟磺酸类化合物(PFSAs)和全氟羧酸类化合物(PFCAs)为痕量水平,因此环境水样中PFSAs和PFCAs的分析需要建立灵敏可靠的分析方法.国内外已针对环境水样中PFSAs和PFCAs的分析开展了大量研究,但全面系统的评述其分析方法近年来的新进展鲜见报道.本文全面总结了近5年来环境水样中PFSAs和PFCAs前处理方法及检测技术的新进展,主要包含基于色谱质谱的分析方法、基于光谱的分析方法、基于酶联免疫吸附测定(ELISA)的分析方法等三类;重点对样品前处理方法和检测技术的新进展进行综述;并对各种方法的优缺点进行了比较和评述.在此基础上对其发展趋势进行展望,以期为相关研究提供参考.     

大田条件下污泥施用土壤中全氟烷酸化合物的玉米吸收和传输

本文采集了山东长期污泥施用地区的污泥肥料、污泥施用土壤和农作物玉米(Zea mays L.),研究了全氟烷酸化合物(PFAAs,11种全氟烷基羧酸(PFCAs)以及5种全氟烷基磺酸(PFSAs))在污泥施用土壤-植物中的吸收与传输过程.污泥肥料中检测到了11种PFCAs以及4种PFSAs,PFAAs总含量为284.2 ng·g~(-1)干重(dw),其中全氟辛烷羧酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)为主要检出物.污泥施用土壤中PFAAs总量为16.3—56.4 ng·g~(-1)dw,各PFAAs在污泥施用土壤中的分布与其在污泥肥料中的分布一致,表明土壤中的PFAAs主要来自污泥肥料.PFAAs在玉米各组织中分布特征为根叶茎,PFAAs在根、茎和叶中的含量随土壤中含量的增加而增加.玉米对PFCAs和PFSAs的根富集因子RCFs(Croot/Csoil)分别为1.26—8.69和1.18—4.22,RCFs值与碳链长度未呈显著相关性; PFAAs从根到茎的传输因子TFr-s(Cstraw/Croot)和从茎到叶的传输因子TFs-l(Cleaf/Cstraw)与PFAAs的碳链长度呈显著负相关(P 0.01).     

全氟化合物前体物质生物转化与毒性研究进展

全氟化合物前体物质在环境和人体中广泛分布,是全氟化合物污染的重要间接来源.由于这些前体物质可以转化为具有生物富集性、多器官毒性,并且半衰期更长的全氟磺酸(PFSAs)和全氟烷酸(PFCAs),近年来受到了越来越多的关注.此外,一些全氟化合物前体物质自身或者代谢中间体也具有一定的生物学毒性,如类激素作用、蛋白偶联、细胞毒性等等,这些都可能造成人群暴露的潜在健康危害.本篇综述针对于全氟烷酸和全氟磺酸类的前体物质,总结了该类化合物在环境分布、生物转化和相关毒性研究方面的最新进展.     

甘肃某县窖水水质分析及健康风险评价

本文以甘肃某县为代表,对区域内冬、夏两季窖水的常规指标、17种全氟化合物和15种邻苯二甲酸酯类进行了检测,对污染来源进行了探讨,并评估了两类新污染物的健康风险.结果表明:该县窖水pH普遍偏高,夏季雨期窖水浊度显著高于冬季.新污染的检测中,共检出13种邻苯二甲酸酯类(PAEs)和14种全氟化合物(PFCs).冬季窖水中PAEs总浓度范围为2.65—3.71μg·L^-1,总浓度平均值3.12μg·L^-1.夏季窖水中PAEs总浓度范围为1.85—9.26μg·L^-1,总浓度平均值为4.56μg·L^-1.两季窖水中,邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二异丁酯是含量最高的成分,两种物质分别占窖水PAEs总浓度的47.8%和48.5%,窖水中PAEs没有致癌和非致癌风险.冬季窖水中PFCs的总浓度为143.93—246.47 ng·L^-1,夏季为275.90—405.51 ng·L^-1.检测出的PFCs包括全氟羧酸(PFCAs)和全氟磺酸(PFSAs)两大类,PFCAs占窖...     

全氟和多氟烷基物质在动物中的代谢研究进展

本文综述了目前动物模型中全氟羧酸类和全氟磺酸类前体物质的生物转化研究.绝大多数的代谢研究以大鼠和小鼠为对象,而以鱼为对象进行的研究相对较少.氟调聚丙烯酸酯类(8∶2 FTAc)和多氟烷基磷酸酯类(PAPs)均可先代谢为氟调聚醇类(FTOHs),最终代谢为全氟羧酸类(PFCAs).全氟磺酰胺类可最终代谢为全氟磺酸类(PFSAs).目前,以8∶2氟调聚醇(8∶2 FTOH)和N-乙酰全氟辛烷磺酰氨乙醇(N-Et FOSE)为主要研究物质,且工业中使用的全氟和多氟烷基物质碳链长度逐渐变短,所以有关短链物质的代谢研究也越来越多.     

北京水源地鱼体全氟化合物的暴露水平及其健康风险

全氟化合物(PFASs)作为一类新型的有机污染物,因具有持久性、可长距离传输、生物蓄积性和生物毒性等POPs特性,近年来得到全世界的广泛关注。本文以北京市水源地(密云水库和官厅水库)为研究区域,采用固相萃取(SPE)前处理与高效液相色谱串联质谱联用(HPLC-MS/MS)相结合的方法,分析测定了鱼样品中包括全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、全氟丁酸(PFBA)、全氟丁烷磺酸(PFBS)等在内的12种PFASs的含量。利用同位素法确定了不同种类鱼的营养级关系,研究不同营养级中的PFASs浓度及生物放大效应,重点对全氟辛烷磺酸(PFOS)与全氟辛酸(PFOA)的生态风险以及对人体的健康风险进行评价。结果表明:北京市水源地的鱼体中的PFASs存在不同程度的检出,其中,全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟十一酸(PFUdA)和全氟十二酸(PFDoA)的检出率均达到100%,PFASs总量浓度达1.70~14.32 ng·g~(-1) wet weight(w.w.),PFOS和长链全氟羧酸PFCAs是鱼体中的主要污染物。同位素鉴定水库鱼的营养级层次范围在2.11~4.10,且肉食性鱼类营养级大多高于杂食性鱼类,PFOS沿着食物链生物放大的过程与稳定碳氮同位素富集过程基本同步。此外,采用人均日摄入量法(average daily intake,ADI)评估得到PFOS与PFOA的风险值分别为1.16 ng·kg~(-1)·d~(-1)和0.31ng·kg~(-1)·d~(-1),整体低于人均每天可承受摄入量(tolerable daily intake,TDI),结果表明,北京水源地鱼体中PFOS和PFOA含量未达到对生态系统和人体健康具有风险的水平。     

改性天然沸石的除氟性能研究

高效除氟材料的应用能降低饮用水中的氟质量浓度.采用静态吸附实验,比较了天然沸石和实验室制得的氢氧化铝、硫酸铝、聚合硫酸铁(PFS)改性天然沸石的除氟性能.结果表明,PFS改性的天然沸石具有良好的除氟效果,静态除氟容量可达25 mg·g~(-1).通过动态吸附试验,进一步探讨了饮用水的氟质量浓度、流速、停留时间、床层高度等因素对PFS改性天然沸石除氟性能的影响.研究发现,原水氟质量浓度越低,最佳除氟停留时间越短,PFS改性天然沸石滤柱床层高度越小.当停留时间为68 s,滤柱床层高度为47 mm时,含氟为5.8 mg·L~(-1)的模拟水样经吸附滤柱后,其氟质量浓度降到0.95 mg·L~(-1),低于国家生活饮用水标准的上限值1 mg·L~(-1).当含氟为4.14 mg·L~(-1)时,停留时间缩短为58 s,最小床层高度为40 mm;含氟为2.5 mg·L~(-1)时.停留时间为47 s,最小床层高度为32 mm,出水即可符合国家生活饮用水标准.因此,可根据不同高氟水地区的氟质量浓度来确定停留时间和床层高度,从而确定材料的适宜用量和流量.     

多溴联苯醚的生物富集效应研究进展

研究污染物的生物富集效应对于预测污染物在生物体内的含量、建立环境标准以及评估污染物的生态风险具有重要的意义.论文结合近年来国内外有关多溴联苯醚(PBDEs)的生物富集及其沿食物链(网)生物放大效应的研究文献,对PBDEs的生物富集效应进行了综述.文献计算的生物富集因子(BAFs)、生物-沉积物/土壤生物富集因子(BSAFs)和生物放大因子(BMFs)表明,生物对大多数PBDEs具有生物富集作用,且生物对PBDEs的富集能力与其生物进化等级及其营养级有关.文献计算的营养级放大因子(TMFs)表明,大多数PBDE单体可以在食物网上产生生物放大效应,但只有较少单体具有统计上的显著性.生物的生理生化参数、化合物本身的特性以及环境条件等因素影响了PBDEs在生物体内及食物链(网)上的富集与放大.     

猪皮制革废水生物处理工艺试验研究

以猪皮制革废水为研究对象,在比选研究序批式生物膜(SBBR)和序批式活性污泥法(SBR)工艺处理制革废水的基础上,根据异养菌和硝化菌的微生物特性,研发形成以匀质调节—序批式生物膜(SBBR)—曝气生物滤池(BAF)为主的污水生物处理工艺.长期运行研究表明,该工艺处理效果稳定,出水水质COD≤80mgL-1,NH4+-N≤10mgL-1,SS≤30mgL-1,达到《污水综合排放标准》(GB8976-1996)一级排放标准.处理水可用于制革生产各工段冲洗水.该生物处理工艺操作方便,产泥少,无污泥回流系统,耐冲击负荷能力强,长期运行水质稳定.图9表3参15     

Perfluorocarboxylic acids (PFCAs) and perfluoroalkyl sulfonates (PFASs) in surface and tap water around Lake Taihu in China

Perfluorinated compounds (PFCs) are ubiquitously distributed in the environment mainly as perfluoro-carboxylic acids (PFCAs) and perfluoroalkyl sulfonates (PFASs). In this paper, six PFCAs and two PFASs were quantified in surface and tap water samples from 12 sites around Lake Taihu near Shanghai City in East China. Predominant PFCs were perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctane sulfonate (PFOS), of which the concentration ranges were 6.8–206 and 1.2–45 ng·L⁻¹, the geometric means were 35.3 and 9.4 ng·L⁻¹, and the median (quartile range) values were 31.4 (34.4) and 10.4 (10.7) ng·L⁻¹, respectively. Other PFCs were also detected but in much lower concentrations than PFOA. The sources of the PFCs were expected to be direct industrial discharges in the Lake Taihu area, and this area was also a possible source of PFCs contaminations in Shanghai district in the downstream. PFCs distributions were found different in the upstream, downstream and north part of Lake Taihu. Occurrences of PFCs in the tap water in Lake Taihu area indicated their exposure to the local people. A brief estimation of the environmental risks by PFCs implied no acute or immediate risks from PFCs to local human health, but chronic risks from PFOA in the tap water should be considered in the downstream regions.     

Understanding and addressing the environmental risk of microplastics

Over the past decades, the plastic production has been dramatically increased. Indeed, a category of small plastic particles mainly with the shapes of fragments, fibers, or spheres, called microplastics (particles smaller than 5 mm) and nanoplastics (particles smaller than 1 μm) have attracted particular attention. Because of its wide distribution in the environment and potential adverse effects to animal and human, microplastic pollution has been reported as a serious environment problem receiving increased attention in recent years. As one of the commonly detected emerging contaminants in the environment, recent evidence indicates that the concentration of microplastics show an increasing trend, for the reason that up to 12.7 million metric tons of plastic litter is released into aquatic environment from land-based sources each year. Furthermore, microplastic exposure levels of model organisms in laboratory studies are usually several orders of magnitude higher than those found in environment, and the microplastics exposure conditions are also different with those observed in the environment. Additionally, the detection of microplastics in feces indicates that they can be excreted out of the bodies of animal and human. Hence, great uncertainties might exist in microplastics exposure and health risk assessment based on current studies, which might be exaggerated. Policies reduce microplastic emission sources and hence minimize their environmental risks are determined. To promote the above policies, we must first overcome the technical obstacles of detecting microplastics in various samples.     

大气气溶胶中元素种态研究

应用化学逐级提取流程对国际原子能机构（简称IAEA）气溶胶、室内和室外气溶胶、煤飞灰中元素的组成和种态进行了分析,应用仪器中子活化法测定了各种态中元素的含量,计算出元素在各种态中的分配比例。按照气溶胶中元素不同种态的环境和生物活性以及主要来源来分类,评述了元素在环境和生态系统中的吸收和转化能力,并对气溶胶中元素对环境的影响作出了初步的探讨。实验数据表明,气溶胶中的不同元素在各种态中的分布是有差异的。地壳来源元素中,Sc,Al,Fe和Ti主要分布在不溶物态中,稀土元素主要分布在氧化物态和不溶物态;不溶物态沉降到地表后不易进行迁移和转化,对环境的影响较小;氧化物态性质比较活泼,可以在大气中发生化学反应。Mn在气溶胶中主要分布在水可溶态和氧化物态,环境可交换性要比Al,Fe,Ti等大得多。人为来源元素的环境可交换态的比例都比较高,这说明它们通过干、湿清除过程沉降到地表后,水可溶态可以直接进入水循环;碳酸盐、氧化物和有机物态可以在适当的条件下与环境中的其他物质发生化学反应,生成易溶于水的化合物进入生态环境中,对环境影响较大。     

稳定同位素技术在污染环境生物修复研究中的应用

稳定同位素技术主要应用于地球化学,它是将人工合成的同位素标记特定的化合物,追踪标记物在生命活动中的变化规律,目前该项技术也广泛应用于环境微生物学、生态学、生物医学等领域.生物修复是利用存在于土壤、地下水和海洋等环境中的生物特别是微生物将有毒、有害的污染物降解为二氧化碳和水,或转化为无害物质,从而使污染的生态环境修复为正常生态环境的过程.这些降解微生物都来自于小部份可培养微生物,对于大部份未可培养降解微生物,通常在实验室条件下很难得到.而利用稳定同位素技术,如13C标记底物,收集利用该底物的微生物核酸,就可以得到具有降解作用的功能微生物,为环境污染生物修复提供重要的菌源和功能基因.环境中的许多物质都可以用SIP来标记,这些标记物主要有PLFA-SIP、DNA-SIP、RNA-SIP等,它们都可以用来在复杂样本中进行有特殊代谢功能微生物的鉴定和分析,在利用微生物进行生物修复中具有重要的意义.图2表1参42     

典型纳米材料的土壤微生物效应研究进展

纳米材料的大量生产和广泛应用使其不可避免地进入环境中,而土壤是人工纳米材料释放到环境的主要的汇。土壤中的微生物群落能敏感地反映土壤环境质量的变化,其对物质循环与能量转换具有极重要的生态学意义,然而纳米材料因其独特的物理化学特性,对土壤微生物群落及其功能的影响尚不明确。在参考纳米材料对微生物影响相关研究的基础上,总结了土壤中纳米材料的主要类型及来源,综述了典型纳米材料对土壤微生物群落结构、丰度、功能的影响及可能的影响机制,探讨了环境因子对人工纳米材料土壤生物效应的调控作用,对需要深入研究的方向进行了展望。     

环境空气中短链氯化石蜡研究进展

短链氯化石蜡(SCCPs)是碳链长度为10至13个碳原子的正构烷烃氯代衍生物。SCCPs具有持久性、生物累积性、长距离迁移能力、以及毒性作用。SCCPs已被《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》增列为持久性有机污染物审查范围内,引起了全球关注。SCCPs在环境各介质及生物体内均有检出,近年来,在室内空气和灰尘中也检出了大量SCCPs,其已成为人体暴露的一个重要来源。本文就大气环境及室内空气与灰尘中氯化石蜡(CPs)的采样与分析方法、污染水平与来源,及人体暴露概况进行了综合阐释,以期为我国大气和室内环境中CPs的研究工作提供参考。     

Decay effects of pollutants on stony materials in the built environment

This review discuss the effects that pollutants have on stony materials applied on the built environment, illustrating different macroscopical products (pathologies) that can affect historical and modern architectural works. The impact of the decay processes is related to the susceptibility of the materials, environmental conditions and the kind of pollutants that degrade building materials. Here are reviewed the main decay processes resulting from the actions of gases, particulate matter and solutions (from wet deposition to capillary rising and including circulating waters such as run-off), showing that besides atmospheric pollution, also pollutants rising from the ground can cause important deterioration on building materials. Following, the use of tracers is considered for the study of pollutant sources and migration, including neoformation minerals (that might also constitute markers of environmental conditions) and chemical tracers, giving special attention to isotopic tracers, namely to proposals regarding the use of some stable and radioactive isotopes for the study of pollutants that have strong potential but have not been tested yet are also presented. At the end of this chapter, some final considerations are made on the problem of durability assessment of materials in the built environment and also on the use of tracers to assess the origin of damaging compounds in the built environment.     

水体中金属(氧化物)纳米颗粒的环境行为与污染控制研究进展

金属(氧化物)纳米材料在生产和使用过程中,可以通过各种途径进入到水环境中,对水生生物、生态环境和人体健康产生威胁.理解纳米颗粒在水体中的环境行为,对于评估纳米材料的归趋及其对环境和人体的健康风险至关重要.本文概述了金属(氧化物)纳米颗粒的性质、来源和毒性危害,汇总了表征纳米颗粒浓度、粒径及形貌的分析方法与技术,分析了它们在水环境中的环境行为以及影响其稳定性的主要环境因素,并总结了水体中金属(氧化物)纳米颗粒的去除方法和效果的最新研究进展.随着金属(氧化物)纳米材料的广泛应用,未来有必要加强对自然水体中纳米颗粒环境行为的研究,并系统开展纳米颗粒健康风险评估工作,为预测纳米材料进入水环境后的归趋和风险提供科学依据.     

Research progress on distribution,sources, identification,toxicity, and biodegradation of microplastics in the ocean,freshwater, and soil environment

• Microplastics are widely found in both aquatic and terrestrial environments. • Cleaning products and discarded plastic waste are primary sources of microplastics. • Microplastics have apparent toxic effects on the growth of fish and soil plants. • Multiple strains of biodegradable microplastics have been isolated. Microplastics (MPs) are distributed in the oceans, freshwater, and soil environment and have become major pollutants. MPs are generally referred to as plastic particles less than 5 mm in diameter. They consist of primary microplastics synthesized in microscopic size manufactured production and secondary microplastics generated by physical and environmental degradation. Plastic particles are long-lived pollutants that are highly resistant to environmental degradation. In this review, the distribution and possible sources of MPs in aquatic and terrestrial environments are described. Moreover, the adverse effects of MPs on natural creatures due to ingestion have been discussed. We also have summarized identification methods based on MPs particle size and chemical bond. To control the pollution of MPs, the biodegradation of MPs under the action of different microbes has also been reviewed in this work. This review will contribute to a better understanding of MPs pollution in the environment, as well as their identification, toxicity, and biodegradation in the ocean, freshwater, and soil, and the assessment and control of microplastics exposure.     

固-液异相催化剂在环境科学领域中的应用

异相催化是催化反应的重要组成部分，其应用十分广泛。固一液异相催化作为环境科学领域中的一项比较新颖的技术，在研究污染物在多介质环境中的迁移转化行为、开发受污染环境修复及污废水处理新技术等诸多方面都具有很大的发展潜力。因此，对不同类型固一液异相催化剂在环境科学领域的应用研究逐渐成为国内外环境科学领域的研究热点之一。其中，金属和金属氧化物因对某些氧化一还原反应具有较好的催化作用，在饮用水脱氮、污废水脱卤及深度氧化处理等水处理领域的应用较为广泛；固态酸催化剂能催化聚合、裂化、水解反应，因此与某些有机污染物的降解密切相关；将同相催化剂固定化为异相催化剂，同样成为新技术开发的方向之一；天然催化剂对污染物在多介质环境中行为影响的研究近年来也屡有发表。此外，载体因对催化剂的活性及应用具有重要影响，也日益受到关注。文章对环境科学领域中固一液异相催化剂的应用研究进行了综述。