湄洲湾海域环境雌激素的污染特征及生态风险评估

2011年8月,对湄洲湾海域表层水体中雌激素类化合物(EDCs)进行了调查。在湄洲湾表层水体中,仅检出雌三醇(E3)、双酚A(BPA)和4-壬基酚(NP)三种EDCs,其总浓度范围为:(15.47~1997.74)ng/L,平均值为274.64±545.91 ng/L。以BPA和NP为主雌激素污染处于中等的水平,湄洲湾中部密集工业污水排放是其主要来源。BPA的浓度从湾内向湾外有逐渐递减的趋势,NP的浓度在大多数站位水平相当,湄洲湾的水动力条件及沿岸的化工企业污水排放影响其的分布。利用商值法得出湄洲湾BPA的残留水平存在生态风险,联合雌激素效应作用可能对该区域的生态环境造成危害。     

大亚湾石化排污海域重金属污染及生态风险评价

为了解大亚湾石化排污区海域重金属污染现状及其潜在生态风险,对该湾的海水、表层沉积物和生物(鱼)体中7种重金属(Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、As、Hg)含量及空间分布进行了研究,并分别采用综合污染指数法和生态风险指数法对海水和表层沉积物重金属污染程度及潜在生态危害进行了评价.结果表明,2011~2012年海水重金属含量较低,除部分站位Zn和Pb超过海水水质第一类标准外,未出现明显的重金属污染.海水重金属综合污染指数均值丰水期(0.72)>枯水期(0.38),表层沉积物重金属综合污染指数均值枯水期(7.77)>丰水期(5.70),枯水期表层沉积物重金属污染因子为Hg,其次为As和Zn;丰水期表层沉积物重金属污染因子为Hg,其次为Zn和Cu.调查海域丰水期和枯水期间采集到的生物(鱼)体内各种重金属均未超标.重金属含量的相关性分析表明,不同时期大亚湾石化排污区重金属间的相关程度差异明显.枯水期调查海域沉积物重金属潜在生态风险指数RI(129.20)>丰水期(102.86),枯水期有25%的站位出现高警级风险.调查海域沉积物重金属潜在生态风险在丰水期是远岸海域高于沿岸海域,湾口高于湾顶;而在枯水期则相反.Hg对大亚湾石化排污区海域存在强潜在生态风险,其他6种重金属均为轻微潜在生态风险.     

夏季长江口及其临近海域不同环境介质中壬基酚的分布特征

2006年6月对长江口及其临近海域不同介质中壬基酚的浓度分布进行了初步研究.结果表明,壬基酚在表层水、悬浮物和表层沉积物中的浓度分别为14.09～173.09 ng/L,7.35～72.02 ng/L及(0.73～11.45) ×10-9 dw.表层水体中壬基酚浓度高值区位于长江冲淡水主轴线上,表层沉积物中壬基酚浓度高值区位于长江口东南泥质区和浙江近岸泥质区,长江冲淡水和悬浮物是研究区域壬基酚的主要来源.壬基酚的浓度分布受到水动力条件、悬沙输送方向、微生物活性等环境因素的共同影响.与世界其它河口地区相比较,研究水域水体中壬基酚浓度已达到中等污染水平.     

长江口及浙江近岸海域表层沉积物中多环芳烃分布、来源与风险评价

2013年对长江口及浙江近岸海域62个站位表层沉积物中多环芳烃(PAHs)进行了测定.结果表明,16种美国EPA优先控制的PAHs均有检出,PAHs总量水平(干重)为31.8~384μg·kg-1,平均含量为131.1μg·kg-1.其分布受到陆源输入和点源污染的影响,高值区域出现在长江口2号站位和宁波21号站位附近.与国内外其它海区相比,调查海域PAHs总体处于较低污染水平.调查海域沉积物中PAHs以4环、3环为主,来源分析显示PAHs主要来源于木柴、煤炭燃烧.利用沉积物质量基准法(SQGs)评价结果显示,调查海域表层沉积物中PAHs处于较低的生态风险水平;按照沉积物质量标准法(SQSs)评价结果表明,调查海域表层沉积物的PAHs污染已经具有一定程度的"显见生态负效应",需要采取相应的措施进行污染控制和削减.     

春季长江口邻近海域营养盐分布特征及污染状况研究

根据2003年5月1～11日对长江口邻近海域的现场调查数据,分析了该海域的营养盐分布特征以及富营养化状况,结果表明:长江口、杭州湾附近海域的营养盐分布总体规律呈现近岸高,向远海逐渐降低的趋势,在长江口存在明显的舌状分布高值区.调查海域DIN变化为1.83～50.60 μmol/L,PO4-P变化为0.22～0.85μmol/L,SiP3-Si变化为5.60～46.40μmol/L.此外.该海域已处于严重的富营养化状态,调查站位EI均大于1,最高可达57.95.其中DIN含量较高,表层和底层各有12.50%的站位超过四类海水水质标准,属于严重污染海域.     

典型内分泌干扰物在太湖及其支流水体和沉积物中的污染特征

采用固相萃取-高效液相色谱/串联质谱法(SPE-HPLC-MS/MS)对太湖及支流表层水和沉积物中双酚A(BPA)、四溴双酚A(TBBPA)和3种烷基酚类化合物的浓度水平及分布特征进行调查,并对其潜在风险进行评估.结果表明,表层水体中壬基酚(NP)和BPA是主要检出组分,平均含量分别为29.6ng/L(0~121ng/L)和17.5ng/L(0~55.1ng/L);沉积物中NP的浓度含量最高,平均值为240ng/g(0~2045ng/g),其次为TBBPA,平均值为81.0ng/g(0~901ng/g),且目标物总含量与沉积物中TOC含量具有正相关性,整体污染趋势表现为太湖支流和北太湖较严重.生态风险评价结果表明,太湖及其支流水体中目标物的联合毒性风险熵相对较高,其生态风险不容忽视;另外,5种目标物对于人体健康风险评估表明,健康风险总EEQt值1ng E2/L,对于人体健康不具有明显的风险.     

春季南海溶存N_2O的分布特征和海气交换通量

2005年4月28日至5月11日在南海北部进行了调查,测定了南海不同深度海水中溶解N2O的浓度.结果表明,表层海水中的N2O浓度范围在5.17～14.9 nmol/L,饱和度范围为90.4%～236.3%,除个别站位外,表层水体中N2O均处于过饱和状态,是大气中N2O的净源.在研究海域陆架-陆坡站位和海盆区站位N2O的垂直分布有一共同特点:透光层海水中N2O垂直混合较为均匀.利用Liss和Merlivat公式(LM86)以及Wanninkhof公式(W92)分别计算了南海N2O海-气交换通量,结果为-0.57～32.93 μmol/m2·d和-1.1～53.51 μmol/m2*d,此外,我们还估算了南海对大气N2O的贡献为0.15～0.24 Tg/a,要远高于开阔大洋.     

湄洲湾水体中持久性有机污染物的污染特征与风险评估

对湄洲湾海域表层水体中的持久性有机污染物(POPs)的特征进行了综合的调查分析.结果显示,湄洲湾水体中有机氯农药(OCPs)、多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)的浓度分别为:1.51~10.3ng/L[平均值(4.28±2.72)ng/L]、5.31~42.6ng/L[平均值(18.52±10.58)ng/L]、125~167ng/L[平均值(145±11.8)ng/L].与国内其他海域水体相比,湄洲湾的POPs污染均处于中等偏低的水平.湄洲湾海域水体中不同种类的POPs空间分布存在较大差异.HCHs分布表明该区域存在工业品HCHs和林丹的使用;滴滴涕(DDTs)则以工业早期残留为主并伴有新的污染输入;沿岸的化工企业排放的污水可能是该海域PCBs的主要来源;PAHs主要来源石油源,这与该海域密集的油码头与频繁的船运有关.依据目前的环境控制标准判定,湄洲湾海域水体中POPs仅PCBs的浓度有超出风险值限定,可能对生态环境造成危害,应采取相应的污染物控制与减排措施.     

澜沧江梯级水坝库区沉积物重金属和营养盐污染特征及评价

为研究梯级水坝运行条件下沉积物中重金属和营养盐的污染状况,于2016年对澜沧江漫湾和大朝山梯级水坝库区表层沉积物中重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn)和营养盐(总有机碳TOC、总氮TN)的污染特征展开了调查,并采用潜在生态风险指数(RI)、有机指数(OI)、有机氮百分数(ONP)、TOC/TN和Pearson相关分析评价了梯级水坝库区沉积物污染状况及空间分布特征.结果表明,沿着库区河流纵向梯度,重金属和营养盐污染均表现为坝前静水区相对较高的空间分布格局.重金属潜在生态风险指数(RI)评价结果表明,上游漫湾库区重金属生态风险(I～III级)总体高于下游大朝山库区(I～II级);而营养盐污染程度则表现为下游大朝山库区高于上游漫湾库区的分布格局.两库区沉积物有机质主要由水库水体产生,漫湾库区坝前静水区雨季有机质来源主要为陆源.Pearson相关分析表明,沉积物重金属生态风险与营养盐污染的来源具有一定的空间差异性.梯级水坝工程对沉积物的重金属和营养盐污染具有显著的累积和拦截效应.     

厦门湾海域主要水环境污染物空间分异特征

于2010年分三个航次对厦门湾海域海水水质状况进行调查,综合运用聚类分析、主成分分析等多元统计分析方法,对厦门湾海域水体污染的空间变异特征和污染来源进行分析,并提出了相应的污染控制措施。结果如下:(1)聚类分析将站位分为两类;第一类主要分布于九龙江口海域、东部海域和大嶝海域,第二类分布于西海域、同安湾海域;第二类水体的氮磷浓度高于第一类,悬浮物含量则要低于第一类水体;(2)主成分分析分别可以解释87.34%(第一类)和90.14%(第二类)的方差。第一类和第二类分别可提取3个和2个主成分,第一类的三个主成分分别解释了44.77%、21.62%和20.95%的总方差,第二类的两个主成分分别解释了74.32%和15.82%的总方差;(3)第一类水体的第一主成分主要来源于河流输入和农业面源污染,第二主成分主来来自流域畜禽养殖带来的污染;第三主成分源于生活污水中的有机污染物。第二类水体的第一主成分主要来源于陆源排污口和农业面源污染。(4)厦门湾海域水污染控制的重点是陆源污染的控制,要加强陆源排污口的排污管理,同时进行九龙江和同安东、西溪等流域综合整治;另外要减少人类活动对河流和海域的生态系统的干扰。     

基于不同毒性终点的壬基酚生态风险评价

NP（nonylphenol,壬基酚）作为一种具有雌激素效应的持久性有机污染物,可对水生态系统产生不可忽视的有害影响,并且随着生产及使用量的增加,NP在国内外水环境中被不同程度地检测出来,引起较大关注,因此有必要对其生态风险进行研究.通过综述部分淡水水体中NP的污染现状,采用物种敏感性分布法（SSD）和联合概率曲线法（JPC）对NP的生态风险进行分析;构建基于生长和发育、生物化学、繁殖和细胞毒性终点的物种敏感度分布曲线;基于4个毒性终点数据,采用联合概率曲线法评估国内外部分淡水水体中NP的生态风险.结果表明:①我国辽河、珠江和骆马湖的ρ（NP）均高于国内平均水平,且总体上我国ρ（NP）平均值为0.709 μg/L.②基于生长和发育、生物化学、繁殖和细胞毒性终点推导的HC₅（5%物种受损有害浓度）值分别为0.694、0.589、0.142和0.317 μg/L.③在所调查水体中,以生长和发育为毒性终点的生态风险相对较小,处于可接受水平;以繁殖、细胞和生物化学为毒性终点的生态风险较高,应采取相关措施保障水生生物的安全.因此,NP对水生生物繁殖的毒性较明显,应持续关注其长期危害.      

农业环境中抗生素风险评估的研究进展

抗生素在畜牧、种植及水产养殖等农业领域广泛应用,且大量抗生素未经代谢就进入环境,因此明确其对生态环境和人类健康的影响至关重要.通过系统综述抗生素风险评估方法的相关研究.结果表明,生态环境风险主要通过风险商法（RQ）评估,预测无影响浓度（PNECs）是生态环境风险评估的重要指标,但其取值尚存在争议;健康风险的评估方法为危害商法（HQ）,抗生素暴露途径和毒理学阈值的选取是评估的关键.目前两类评估方法均缺乏对复合污染的研究,且未考虑抗生素代谢产物潜在的风险.进一步地分析表明,水环境和粪/肥/土壤环境中抗生素的生态风险普遍存在,粪/肥还田均会影响水土环境,土地利用类型与高风险抗生素种类有关;PNECs的取值受所选受试物种、实验条件、计算方法和土壤类型等影响;通过饮食摄入抗生素引起的健康风险极微,但沿海地区通过食用海鲜引起的健康风险不容忽视;农业环境中的喹诺酮类抗生素生态风险和健康风险均相对较高.基于抗生素在农业中的使用量及相关环境中的残留浓度和毒性,研究提出了农业环境中需要优先控制的抗生素清单,总结了抗生素风险评估存在的主要问题,可为农业环境中抗生素的风险评估优化和污染防治提供支撑.     

东莞市饮用水源地中抗生素分布特征及风险评价

由于抗生素被频繁和大量使用,从而对生态环境和人类造成潜在风险,研究其在水体中的分布特征及评估其对生态和人类造成的风险具有重要意义.基于此,本文对东莞市饮用水源地11个采样点进行样品采集,采用固相萃取对样品进行前处理,利用液相色谱-三重四极杆质谱联用仪对45种抗生素浓度水平进行检测并分析其分布特征;同时,结合主成分分析和Pearson相关性分析阐述饮用水源地中抗生素可能的污染来源,并采用生态风险商值(RQ)和人体健康风险商值(HQ)对水样中抗生素进行风险评价.结果表明,本次检测中共有34种抗生素在评估样点中被检出,检出频率占总目标抗生素的75.6%,检出抗生素浓度范围为ND(未检出)～143.94 ng·L~(-1),浓度最高的是竹桃霉素.东莞市饮用水源地主成分的累积贡献率为63.5%,磺胺嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、培氟沙星、卡巴多等污染物的来源可能与污水处理厂有关,对生态环境造成高风险的抗生素排序为:克拉霉素新生霉素诺氟沙星,其中,克拉霉素的RQ值最高达到4.78,出现在石龙西湖水厂水源地中,新生霉素的平均RQ值为1.15.不同年龄段的人群健康风险评价结果显示,检出的抗生素对人体未构成风险,但仍应对抗生素累积效应带来的潜在风险给予重视.     

太湖表层沉积物中PPCPs的时空分布特征及潜在风险

使用HPLC-MS/MS技术,对太湖周边15个河流入库口和6个水源地沉积物中9种药物及个人护理品(PPCPs)进行检测,其几何均值范围分别为1.60~129 ng·g-1和1.36~22.0 ng·g-1,其中咖啡因的含量占15个河流入库口沉积物中9种PPCPs总含量的52%,为河流入库口沉积物中PPCPs的优势污染物,林可霉素、甲氧苄啶、阿奇霉素、磺胺甲恶唑、泰乐菌素等5种抗生素的含量占6个水源地沉积物中9种PPCPs总含量的79%,为6个水源地沉积物中PPCPs的优势污染物.从空间分布来看,太湖西偏北部分的竺山湾和宜兴东部湖区附近沉积物中的PPCPs含量较高;从PPCPs的组成来看,各采样点PPCPs有不同的来源,总的来说有市政污水排放、畜牧养殖业污水排放和水产养殖业用药直接施用于太湖水体等3个来源.15个河流入库口沉积物中人类使用药物对太湖沉积物中PPCPs含量的贡献较大,6个水源地沉积物中兽用及水产养殖业中使用的药物对太湖沉积物中PPCPs含量的贡献较大.本研究检测出太湖周边河流入库口中有较高含量的PPCPs,说明周边区域有污染源持续向太湖输入;应用风险商值(RQ)模型评价太湖表层沉积物中PPCPs残留对沉积物生态环境的影响,河流入库口与水源地对乙酰氨基酚、阿奇霉素和磺胺甲恶唑的RQ大于1,对沉积物生态环境具有高风险;卡马西平的RQ值介于0.1~1之间,对沉积物生态环境具有中风险;其他几种PPCPs化合物RQ值介于0.01~0.1之间,对底栖生态环境具有低风险.     

我国地表水中典型DBPs的暴露水平及生态风险

氯消毒过程中可能生成有毒有害的副产物,会对水生态系统和环境健康产生直接和间接的次生危害.三卤甲烷（THMs）和卤乙酸（HAAs）是地表水中检出率最高的消毒副产物（DBPs）,其毒性效应受到广泛关注.本文检索整理了三氯甲烷（TCM）、三溴甲烷（TBM）、二氯乙酸（DCAA）和三氯乙酸（TCAA）在我国地表水暴露浓度和对水生生物的毒性效应浓度,了解我国重点流域地表水环境中TCM、TBM、DCAA和TCAA的浓度水平,分别利用急、慢性毒性数据推导预测无效应浓度（PNEC）,并使用风险商（RQ）和概率生态风险评价法（PERA）对我国重点流域水环境中TCM、TBM、DCAA和TCAA进行多层次生态风险评估.结果表明,我国地表水环境中TCM、TBM、DCAA和TCAA暴露浓度范围为n.d.~51μg/L.以致死和生长、繁殖等为测试终点的急、慢性毒性数据,构建物种敏感度分布（SSD）曲线,推导出TCM、TBM、DCAA和TCAA的PNEC值分别为0.586,0.857,0和44.880mg/L;0.006,0.064,0.956和0.012mg/L.基于急、慢性毒性数据计算出的RQ小于1.我国重点流域中TCM和TCAA对1%的水生生物造成生长、繁殖等慢性毒性影响的概率分别为78.86%和20.61%,存在潜在的生态风险.     

天津近岸海域表层沉积物中PAHs污染特征及风险

为掌握渤海湾天津段多条河流入海区和海滨旅游度假区的近岸海域表层(0~5 cm)沉积物中PAHs(多环芳烃)的污染状况,对该区域表层沉积物中16种US EPA(美国国家环境保护局)优先控制PAHs的分布特征及其来源进行了调查和分析,并评估了其潜在生态风险和概率致癌风险. 结果表明:渤海湾天津近岸海域表层沉积物中w(PAHs)(16种PAHs质量分数之和,以干质量计)为23.9~672.8 ng/g,平均值为228.1 ng/g. 表层沉积物中PAHs的污染程度与历史调查结果相比有所加剧,并且呈复合型污染,在天津港港区外海域主要为石油制品污染,在研究区域南部则主要源于燃煤和生物质的不完全燃烧. 风险评估结果表明,海河入海口附近和研究区域北部存在潜在生态风险;研究区域内概率致癌风险处于较低水平,∑₇TEQ_BaP(7种强致癌PAHs的苯并芘毒性当量浓度之和)占∑₁₆TEQ_BaP〔16种PAHs的苯并芘毒性当量浓度之和〕的96.8%,其中二苯并蒽的致癌风险最大,其次为苯并芘.      

深圳居民膳食壬基酚和辛基酚暴露的风险评估

为了解深圳市居民壬基酚和辛基酚的膳食暴露水平并预测其风险,利用深圳总膳食研究采集的膳食调查数据及代表性膳食样品进行暴露评估:采用分层整群随机抽样方法,抽取深圳城市区和农村区的244户居民、853人进行家庭膳食调查,利用3d 24h回顾法和称重记账法采集食物消费量数据;同时,采用高效液相色谱-质谱分析手段检测膳食样品中的壬基酚和辛基酚含量;并用风险指数评估人群暴露风险.结果表明,深圳城市区、农村区、深圳市居民的壬基酚膳食暴露水平分别为89.7,128.9,116.2ng/(kg×bw);辛基酚的暴露水平分别为42.7,35.3,39.3ng/(kg×bw).深圳城市区、农村区、深圳市居民壬基酚膳食暴露的风险指数分别为0.02、0.03、0.02,辛基酚的风险指数均为0.0004.深圳市居民壬基酚的膳食暴露水平高于辛基酚,但两者的风险指数均远低于1,暴露风险在可接受范围之内.     

AnSBR法处理生活污水中典型环境雌激素的研究

为评价和考察厌氧序批式反应器(AnSBR)对生活污水中9种典型环境雌激素的去除效果和机制,采用固相萃取(SPE)——LC/MS/MS分析方法,分析所选环境雌激素的浓度和污泥吸附量. 结果表明:大豆苷元,4-t-辛基酚(OP),4-n-壬基酚(NP)和染料木素的检出浓度高于其他5种环境雌激素;厌氧污泥对NP,OP,雌酮(E1),17α-乙炔基雌二醇(EE2)和17β-雌二醇(E2)的吸附作用明显;大豆苷元和染料木素的去除率在60%以上;大豆苷元、染料木素和雌三醇(E3)的主要去除机制为生物降解作用,EE2,OP和NP的去除是生物降解、污泥吸附的共同作用.      

北京城区水体中PPCPs的分布特征及潜在风险

采集北京城区河流34个表层水样和23个沉积物样品,采集后海、前海和西海这3个城市湖泊10个表层水样和5个沉积物样品,应用HPLC-MS/MS技术对表层水样及沉积物样品中10种药物及个人护理品(PPCPs)进行检测分析,发现河流表层水样和城市湖泊表层水样中PPCPs的浓度范围分别为N.D.~655 ng·L~(-1)和N.D.~252 ng·L~(-1).在河流表层水样中,10种PPCPs的检出率范围为0~100%,其中咖啡因的检出率为100%,磺胺甲唑、地尔硫卓和泰乐菌素均未检出;在湖泊表层水样中,10种PPCPs的检出率范围为0~100%,其中对乙酰氨基酚、林可霉素、咖啡因和阿奇霉素的检出率为100%,磺胺甲唑、地尔硫卓、泰乐菌素及卡马西平都未检出;河流沉积物和城市湖泊沉积物中PPCPs的含量范围分别为N.D.~1 709ng·g~(-1)和N.D.~35.9 ng·g~(-1),在河流表层沉积物中,10种PPCPs的检出率范围为4%~96%,其中甲氧苄啶的检出率最高,泰乐菌素的检出率最低;在湖泊表层沉积物中,10种PPCPs的检出率范围为0~100%,其中地尔硫卓的检出率最高,咖啡因、泰乐菌素和卡马西平均未检出.从各河流看,永定引水渠、凉水河、通惠河及坝河表层水体及沉积物中PPCPs的含量较高,永定河、昆玉河表层水体中PPCPs的含量较低.应用风险商值(RQ)模型评价北京城区各河流及湖泊表层水体与沉积物中PPCPs残留对生态环境的影响,发现北京城区河流及湖泊表层水体中的10种PPCPs的RQ值均低于0.1,对河流生态环境具有低风险.城区河流及湖泊沉积物中,对乙酰氨基酚对永定引水渠、通惠河及坝河底栖生态环境具有中等风险;林可霉素对永定引水渠、温榆河、通惠河、护城河、坝河、凉水河及后海底栖生态环境具有中等风险;甲氧苄啶对永定引水渠、清河、温榆河、通惠河、护城河、坝河、亮马河、凉水河及后海底栖生态环境具有中等风险;阿奇霉素对亮马河及凉水河底栖生态环境具有中等风险,对永定引水渠、清河、温榆河、通惠河、坝河及后海底栖生态环境具有高风险.     

制药废水中头孢类抗生素残留检测方法及环境风险评估

基于固相萃取-超高效液相色谱-两级串联质谱(SPE-UPLC/MS/MS)技术,建立了制药废水中头孢克洛、头孢曲松、头孢氨苄、头孢噻肟、头孢唑啉、头孢呋辛、头孢西丁、头孢噻吩和头孢拉定共9种头孢类抗生素的测试方法,定量限为27.5~131.8ng/L,目标物回收率为72.8%~102.2%;利用该技术,检测某采用两级生物氧化工艺的制药废水处理厂各级单元出水,共检测出头孢曲松、头孢唑啉、头孢噻肟和头孢呋辛4种头孢类抗生素,其在进水中平均浓度分别为7.6,12.9,5.6,91.6μg/L,在一级氧化出水中平均浓度分别为4.2,5.2,2.2,37.4μg/L,在二级氧化出水中平均浓度分别为2.0,2.7,0.6,24.4μg/L;风险商值法评估制药废水出水中残留的头孢曲松、头孢唑啉、头孢噻肟和头孢呋辛的环境风险均为高风险等级.