饮用水系统中邻苯二甲酸酯的污染特征及健康风险评价

邻苯二甲酸酯(PAEs)作为全球大规模使用的增塑剂,已成为环境中“无处不在”的一类新兴污染物.PAEs在世界各国饮用水中被广泛检出,但在饮用水输配系统中的污染特征及潜在污染来源研究尚不充分.本研究以饮用水系统为对象,分析了原水、出厂水及龙头水中PAEs的污染特征及变化规律,讨论了季节因素对各阶段出水中PAEs污染特征的影响,并评估了龙头水中PAEs对各类暴露人群所构成的健康风险.结果表明：原水中总PAEs浓度呈夏季>冬季>春季>秋季的规律,DBP、DEHP及DiBP是原水中主要存在的PAEs;水处理过程能去除47.9%～76.7%的总PAEs,对高分子量的DEHP去除率更高;龙头水中PAEs的浓度要显著高于出厂水,其中夏季最为明显,室内塑料管材是潜在的污染来源;龙头水中PAEs对人体健康造成的非致癌风险和致癌风险均低于最大可接受风险水平,对成年男性构成的致癌风险最高为7.37×10^-7,已接近最大可接受风险水平(10^-6),应加以重视.     

长江南京段水源水中有机磷酸酯的污染特征与风险评估

为探究长江南京段水源水中有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)的污染特征、时空分布、生态风险和健康风险,利用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定了13种OPEs.结果表明,除磷酸三(2,3-二溴丙基)酯外,其余12种OPEs均有不同程度的检出,总浓度范围为85. 21～1 557. 96 ng·L^-1,氯代烷基磷酸酯是主要化合物,其中检出浓度最高的是磷酸三(2-氯乙基)酯[tri(2-chloroethyl) phosphate,TCEP],高达447. 08 ng·L^-1.长江南京段水源水中OPEs呈现明显的季节变化特征,夏季总检出浓度为220～1557. 96 ng·L^-1,平均浓度是493. 78 ng·L^-1,是春秋季的1. 7～2. 6倍.生态风险评估显示磷酸三甲苯酯和2-乙基己基二苯基磷酸酯对有机体(藻类,甲壳类动物和鱼类)具有中或高等风险.高暴露浓度下,OPEs的总非致癌风险为4. 41×10^-3～2. 91×10^-2     

我国城市饮用水中N-亚硝基二甲胺的健康风险评估及水质标准制定

亚硝胺类物质,特别是亚硝基二甲胺(NDMA),其高致癌性及在我国饮用水中高检出率引起了国内媒体和管理层的广泛关注.为了评价饮水中NDMA造成的健康风险,进而提出我国饮水标准的建议,本文利用近几年全国饮用水水质调查的NDMA数据,以伤残调整寿命年(DALYs)为风险评价终点,并结合疾病模型,对饮水途径摄入NDMA造成的健康风险进行估算.结果表明,我国城市饮用水中由于NDMA造成的终身癌症发病率为5.69×10~(-6),人均DALYs损失为6.27×10~(-7)人·a~(-1).以WHO所推荐的风险可接受水平(DALYs)(10~(-6)人·a~(-1))来制定饮用水中NDMA浓度安全标准,应为6.12 ng·L~(-1).考虑到我国水厂工艺情况,未来NDMA的安全标准设在6~40 ng·L~(-1)范围内更合理.最终的水质标准仍需进一步考虑其他经济和技术水平等因素.     

典型农药制造企业废气污染物排放特征及风险评估

选取2家典型农药制造企业为研究对象,探究农药制造行业废气排放特征、环境影响和人体健康风险.结果表明,不同企业由于产品、生产环节的不同产生的污染物存在一定差异,A企业污染物以氨、含氧有机物和卤代烃为主,B企业污染物以卤代烃为主.臭氧生成潜势(OFP)范围在1.96～107.24 mg·m^-3之间,二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)范围为0.94～74.72 mg·m^-3,对OFP和SOAFP贡献较大为含氧有机物、芳香烃和卤代烃.农药企业恶臭物质较为复杂,主要恶臭物质涵盖了硫化物、含氧有机物、含氮化合物和芳香烃.农药企业所有排气筒废气的LCR均高于10^-6,存在一定的致癌风险,A企业LCR范围为4.10×10^-6～5.34×10^-3之间,B企业LCR范围在1.23×10^-3～4.35×10^-1之间,卤代烃,特别是1,2-二氯乙烷是农药企业主要的致癌风险物质,需要企业加以重视.     

冶炼厂周边农用地土壤重金属非致癌健康风险评估及修正

为科学量化重金属复合暴露产生的非致癌健康风险,引入靶器官毒性剂量(TTD)模型和证据权重分析模型(WOE)对传统评估模型(HRA)的非致癌健康风险进行修正,并以华中某冶炼厂周边农用地土壤重金属为例,探究3种模型对非致癌健康风险评估结果的影响。结果表明：土壤重金属镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和砷(As)的浓度均值分别为0.37、36.65、69.06和7.66mg/kg,其中Cd、Pb和Cr不同程度超出研究区土壤背景值,4种重金属传统非致癌健康风险值(HIH_RA)为2.27×10^-3～3.35×10^-1。经TTD模型和WOE模型修正后4种重金属HIT_TD和HIWOE分别为1.64×10^-2～5.50×10^-1和1.08×10^-2～6.09×10^-1,其中HI_TTD、HI_WOE均值分别为HI_HRA均值的1.88倍和1.17倍。研究显示,对多种重金...     

污泥生物炭活化过硫酸盐介导产单线态氧降解罗丹明B

以污水厂填埋污泥为原料,在不同热解温度下制备了污泥生物炭(SBC),发现SBC能够高效活化过一硫酸盐(PMS),促进罗丹明B(RhB)降解,且900℃下制备的SBC降解RhB的速率常数(0.071 min^-1)分别为300和600℃下制备的SBC的7.1和4.7倍.SBC/PMS体系中RhB的降解速率随着PMS剂量(0.2～0.8 mmol·L^-1)的增加逐渐增加,达到0.8 mmol·L^-1后,继续增加投加剂量(1.6～3.2 mmol·L^-1)降解速率变化不明显;随着工作pH的提高(1～13),SBC/PMS体系中RhB的降解速率逐渐降低.光谱学分析显示,热解温度的升高会使官能团减少,提高SBC本身与PMS和RhB的电子传递速率,促进RhB高效降解.淬灭实验结果显示,SBC/PMS/RhB体系中产生的主要活性氧物种为¹O₂,其浓度约为1.5×10^-10mol·L^-1.本研究有望揭示SBC活化PMS处理难降解有...     

基于Meta分析的污水处理工艺对微塑料去除效果影响

污水处理厂(WWTPs)是微塑料“源-汇”过程的重要场所,污水处理工艺和微塑料特性对微塑料去除效果的影响有待深入探讨.综述了57篇文献中78个WWTPs的微塑料赋存特征,基于Meta分析探讨了不同污水处理工艺和微塑料赋存特征对其去除效果的影响.结果表明：(1)进水和出水中微塑料的丰度范围分别为1.56×10^-2～3.14×10⁴n·L^-1和1.70×10^-3～3.09×10² n·L^-1,污泥中的微塑料赋存丰度范围为1.80×10^-1～9.38×10³ n·g^-1;(2)以氧化沟、生物膜和传统活性污泥为核心工艺的WWTPs对微塑料的总去除率(>90%)优于序批式活性污泥、厌氧-缺氧-好氧和缺氧-好氧工艺;(3)一级处理对微塑料的去除率(62.87%)略高于二级处理(55.78%)和三级处理(58.45%),“格栅+沉砂池+初沉池”是一级处理中去除率最高的工艺组合,膜生物反应器在二级处理...     

内蒙古东北部地区地下-地表饮用水源多环芳烃污染特征与风险

多环芳烃是水环境中普遍存在的有害污染物,了解多环芳烃的污染特征与风险水平对饮用水源地的可持续发展及饮水安全具有重要意义.为此,采用固相萃取-气相色谱-质谱定性定量分析法对内蒙古东北部地区的满洲里和新右旗饮用水源33个（包含22个地下水和11个地表水）采样点中多环芳烃的残留进行了测定,分析了多环芳烃的污染水平并进行了健康和生态风险评估.结果表明,研究区域饮用水源水体33个采样点均有PAHs检出,除苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘和二苯并[a, h]蒽这3种单体检出率范围为36.36%～95.45%外,其余13种PAHs单体检出率均为100%.■检出范围为42.76～164.50 ng·L^-1,平均值为90.82 ng·L^-1,其中地表水和地下水中■检出范围分别为66.39～164.50 ng·L^-1和42.76～147.70 ng·L^-1.检出的PAHs单体ρ（萘）最大,平均值达36.91 ng·L^-1,ρ（蒽）最小,仅为0.81 ng·L^-1,其中地下水与地表...     

新冠疫情下武汉典型饮用水水源中DBPs污染特征与风险评估

为了揭示新冠肺炎疫情下武汉典型饮用水水源中消毒副产物（DBPs）的污染特征与风险水平,选取武汉典型饮用水源地26个采样点位,采用N,N-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法和气相色谱仪-微池电子捕获检测器（GC-μECD）法分别对水体中残余氯消毒剂和DBPs进行了检测,并开展健康与生态风险评估.结果表明,26个点位中有16个检出了游离氯或总余氯,检出最大浓度为0.04 mg·L^-1,部分点位游离氯超过了国家地表水标准,靠近城市污水厂排水口的点位浓度相对较高.对10个代表性点位进行了34种DBPs的检测,有24种物质被检出,检出率为10.00%～100.00%;ρ（总DBPs）浓度范围为0.11～104.73μg·L^-1,平均值为7.26μg·L^-1.三氯甲烷检出浓度最高,浓度范围为9.98～11.15μg·L^-1,平均值为10.47μg·L^-1;一溴一碘乙酰胺检出浓度最低,浓度范围为ND～0.11μg·L^-1,平均值为0.01μg·L^-1...     

重金属Ni(Ⅱ)对厌氧氨氧化脱氮性能的影响及其动力学特征变化

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺因其经济环保等优点而广泛用于处理高氨氮污废水,但该工艺对环境条件十分敏感,尤其对重金属.利用批次实验和连续流实验分别研究了Ni(Ⅱ)对ANAMMOX的短期和长期影响.短期作用下,Ni(Ⅱ)对ANAMMOX存在"低促高抑"作用.与不投加Ni(Ⅱ)对比,投加1 mg·L^-1 Ni(Ⅱ)时ANAMMOX的比厌氧氨氧化活性(SAA)提高了11.14%;投加100 mg·L^-1 Ni(Ⅱ)时SAA降低了49.55%,Ni(Ⅱ)的半抑制浓度IC₅₀为83.86 mg·L^-1.而Ni(Ⅱ)对ANAMMOX的长期抑制阈值为15 mg·L^-1.不投加Ni(Ⅱ)时,用Monod方程模拟ANAMMOX动力学,得到q_max0(以TN/VSS计)和K_S0分别为12.25 mg·(g·h)^-1和405.36 mg·L^-1;投加50 mg·L^-1 Ni(Ⅱ)时,用修正...     

吕梁市PM2.5中多环芳烃的来源解析及健康风险评价

为探索吕梁地区PM_2.5中多环芳烃的季节变化、健康风险和潜在来源,于2018年10月23日至2019年7月1日对离石区(市区)和孝义市(郊区)进行PM_2.5样品采集,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定了14种多环芳烃浓度.总多环芳烃的浓度年均值为95.50 ng·m^-3,主要以5～6环为主(49.7%),3环占比较低(8.3%);吕梁市多环芳烃浓度呈现冬季>秋季>春季>夏季的季节性变化规律,市区浓度年均值(130.47 ng·m^-3)高于郊区(84.4 ng·m^-3);增量终身致癌风险和蒙特卡洛模拟结果均表明吕梁市多环芳烃毒性服从成人>青年>儿童的规律,除夏季外,离石区增量终身致癌风险值均在10^-6～10^-4之间,远高于孝义市,表明市区存在较高的多环芳烃潜在风险;通过采用特征比值法和正定矩阵因子分解模型表明,吕梁市多环芳烃主要来自于煤和生物质的燃烧(61.9%)和机动车尾气排放(38.1%),由后...     

陆水水库水环境中重金属含量及风险评价

文章以典型饮用水源地陆水水库为对象，采集表层水样与沉积物品，采用原子吸收分光光度法测定7种重金属(Zn、Cd、Hg、As、Fe、Cu和Pb)的含量，并评估水体重金属的健康风险和沉积物重金属的生态风险。结果显示，水体中重金属Zn、Cd和Hg均未检出，As、Fe、Cu和Pb的平均质量浓度大小排序为As(8.358μg/L)>Fe(6.219μg/L)>Cu(0.959μg/L)>Pb(0.433μg/L)，含量均低于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)和《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)。健康风险评价结果显示，对儿童的致癌风险均高于成人，As是该水体的主要致癌风险重金属；As的个人年均风险大于国际辐射防护委员会推荐的最大可接受风险水平(5.0×10^-5a^-1)；非致癌性金属元素健康风险呈现出Pb>Cu>Fe，风险水平在10^-11～10^-10a^-1之间，低于国际推荐值的可忽略水平。沉积物中7种重金属含量均高于湖北省重金属土壤...     

基于无人机观测的塔克拉玛干沙漠反应性气体特征及来源分析

为研究沙漠地区大气环境和反应性气体变化机理，利用无人机观测平台于春季(2022年5月8—30日)和夏季(2021年7月19—31日)对塔克拉玛干沙漠中心(塔中站)和南缘(民丰站)的反应性气体体积分数、气温、相对湿度和风速进行垂直观测，对比沙漠腹地和边缘的反应性气体垂直变化，结合HYSPLIT模式究其来源.结果表明：(1)民丰站CO体积分数整体略高于塔中站，春季CO体积分数明显高于夏季，并且可能存在较强的SO₂和NO₂污染现象. CO平均体积分数呈民丰站春季(524.68×10^-9)>民丰站夏季(468.95×10^-9)>塔中站春季(313.42×10^-9)>塔中站夏季(133.64×10^-9)的特征；SO₂体积分数夏季高于春季，呈民丰站夏季(105.22×10^-9)>民丰站春季(69.21×10^-9)>塔中站夏季(65.38×10^-9)&g...     

我国重点城市饮用水中砷健康累积风险评价

基于全国重点城市饮用水水质调查数据,完善现有砷的疾病负担计算方法,以伤残调整寿命年(disability-adjusted life years,DALYs)为评价终点,对全国重点城市饮用水中砷污染水平进行健康风险评价.结果表明,我国重点城市供水的饮水砷浓度很低(0.53μg·L~(-1)),远低于国家规定的上限值(10μg·L~(-1)).其导致的总的终身癌症发病率为1.76×10~(-5).不同癌症的风险排序为:皮肤癌(1.53×10~(-5))肺癌(2.25×10~(-6))肝癌(2.30×10~(-8))膀胱癌(1.34×10~(-10));饮水砷导致的人均癌症疾病负担为1.91×10~(-6)人·a~(-1).其中,皮肤癌和肺癌分别占70.2%和29.0%,膀胱癌和肝癌的疾病负担可忽略不计,但其总体致癌风险仍高于WHO所推荐的10~(-6)人·a~(-1)的水平.虽然我国饮水砷水平不高,但致癌风险不容忽略,未来需要采取更加有效可行的措施削减砷浓度,保障人们的饮水安全.     

连云港市挥发性有机化合物的组分特征及来源解析

挥发性有机化合物(VOCs)是臭氧和颗粒物等的重要前体物,对空气质量的影响尤为显著.为研究连云港市VOCs的组分特征和来源,选择4个国控点开展春、夏和秋季典型日的VOCs采样和分析,计算VOCs不同组分对臭氧生成的影响,利用正交矩阵因子分解法(PMF)解析VOCs的来源.结果表明,春季VOCs浓度为27.46×10^-9～40.52×10^-9,夏季为45.79×10^-9～53.45×10^-9,秋季为38.84×10^-9～46.66×10^-9;含氧化合物的浓度占比为41%～48%,在各个季节均为最高,浓度水平较高的VOCs物种是丙酮、丙烯醛和丙醛等,异戊二烯的浓度在夏季较高;一般而言VOCs浓度09:00高于13:00,其中丙烯醛、乙烯和二氯甲烷的变化较大;含氧化合物的臭氧生成潜势(OFP)最高,其次是芳香烃和烯烃类,烷烃的OFP最小,OFP较高的VOCs物种是丙烯醛、丙烯和乙烯等;影响连云港市VOCs的来源主要有工业源(49%)、溶剂使用源(23%)、交通源...     

连云港不同功能区挥发性有机物污染特征及臭氧生成潜势

2018年夏季和秋季对连云港城区不同功能区开展大气VOCs采样,利用预浓缩系统和气相色谱质谱联用技术分析定量了107种VOCs物种,并利用最大增量反应活性(MIR)估算了大气VOCs的臭氧生成潜势(OFP).结果表明,连云港市城区大气VOCs平均体积分数为(22. 1±13. 1)×10^-9,C2～C4的烷烃和烯烃、丙酮及乙酸乙酯是主要的VOCs物种,占TVOCs含量的59. 8%～75. 8%.不同功能区VOCs浓度排序为工业区[(28. 4±13. 5)×10^-9]>风景区[(21. 7±4. 4)×10^-9]>交通居民混合区[(20. 8±7. 2)×10^-9].秋季VOCs浓度显著高于夏季,秋季工业区浓度最高(35. 4×10^-9),夏季风景区VOCs浓度最高(21. 5×10^-9).烷烃、含氧硫化合物和卤代烃是最主要的VOCs组分,分别占TVOCs浓度的35. 3%、26. 9%和15. 6%,受工业排放影响工业区含氧硫化合物含量显著...     

中试MBBR反应器启动CANON工艺及其短程硝化

采用150 L的移动床生物膜(MBBR)反应器,控制温度为28℃,以无机高氨氮(平均浓度350 mg·L^-1)废水为原水,启动全程自养脱氮(CANON)工艺,同时,取其中絮状污泥至5L的SBR反应器中,维持进水NH⁺₄-N浓度为90～200 mg·L^-1,共同进行短程硝化恢复研究.结果表明,MBBR反应器中,HRT平均为12 h时,短程硝化与TN去除率互相制约,TN去除率平均为38.2%,δNO^-₃-N/TN值平均为0.274,当HRT降至6h后,δNO^-₃-N/TN值由0.347下降至0.146; SBR反应器通过间歇曝气,分别维持曝气与停曝时间为30 min与20 min,好氧过程中DO浓度为0.5～0.6 mg·L^-1,且每周期末FNA浓度高于0.18 mg·L^-1时, 12 d后系统内NAR由0增长至99.2%,NUR从24.8 mg·(g·h)^-1<...     

臭氧对生物活性炭中微生物及出水消毒副产物的影响

为探究饮用水处理过程中臭氧(O₃)对生物活性炭(BAC)中微生物及出水消毒副产物(DBPs)的影响,以饮用水小试装置的O₃-BAC工段开展研究,系统分析在不同O₃浓度下的水质变化,溶解性有机物(DOM)特征,微生物活性和DBPs产生情况.结果表明,O₃对BAC过滤的影响主要表现为提升微生物对DOM的利用效率,但O₃浓度过高会导致出水中蛋白质和微生物代谢产物(SMPs)等有机物增加.当O₃浓度从0 mg·L^-1提升到2. 0 mg·L^-1时,BAC中微生物存活率从95. 10%降至62. 60%,但O₃将出水中难降解有机物转变为易生物降解物质,使得微生物活性提高了62. 52%,BAC的生物过滤得到强化;当O₃浓度增加到4. 0 mg·L^-1时,微生物存活率降至49. 90%,同时微生物产生的蛋白质和SMPs增加,导致含碳消毒副产物(CDBPs)和含...     

不同水力扰动强度对老化PSMPs在泥水两相间迁移的影响

以太湖为研究对象,针对老化聚苯乙烯微塑料（PSMPs）,探讨了水力扰动强度对PSMPs在泥水两相间的迁移过程,并通过FTIR和SEM-EDS等微观表征手段对PSMPs的形貌和元素等进行表征.结果发现,扰动条件下(55r·min^-1和120r·min^-1),上覆水中悬浮物（SS）和PSMPs均高于对照实验.这是缘于无扰动条件下,PSMPs受浮力影响,团聚在水面.在低强度(55r·min^-1)扰动下,上覆水中SS和PSMPs分别为（264.67±16.01）mg·L^-1和（239.67±6.51）n·mL^-1,而高强度(120r·min^-1)扰动下,上覆水中SS和PSMPs分别为（264.67±16.01）mg·L^-1和（239.67±6.51）n·mL^-1.在底泥中,PSMPs分别为（491.00±23.46）mg·L^-1和2.00n·mL^-1.且根据SEM-EDS分析,...     

济南市大气苯系物污染特征及健康风险评价

文章研究基于2018-2021年济南市典型城区大气苯系物监测数据,利用·OH消耗速率(L^·OH)和臭氧生成潜势(OFP)分析化学活性特征,采用主成分分析法探讨其主要来源,并评价苯系物健康风险。结果显示济南市苯系物质量浓度(17.18±16.06)μg/m³,冬季明显高于其他季节,夏季浓度最低,甲苯、苯和1,3,5-三甲苯为浓度较高的物种;苯系物L^·OH和OFP分别为(1.59±3.05) s^-1、(79.12±88.22)μg/m³,均为冬季最高,关键活性组分有1,3,5-三甲苯、苯乙烯、1,2,3-三甲苯、甲苯和1,2,4-三甲苯;主成分分析法结果显示苯系物主要源类为溶剂使用源、石油化工源和机动车排放源;苯系物非致癌风险HI为4.23×10^-2,处于安全范围(HI<1),致癌风险4.51×10^-6,高于安全阈值(10^-6),存在致癌风险。