城市污水处理厂出水中的药品和个人护理品

药品和个人护理品(PPCPs)是近年来受到环境界普遍关注、具有潜在生态风险的新型有机微污染物.城市污水处理厂(STPs)出水排放是PPCPs向环境迁移最重要的途径,而控制PPCPs随STPs出水排放则是控制PPCPs环境影响的关键.本文分类综述了抗生素、消炎止痛药物、精神类药物、β受体拮抗剂、环境雌激素、调血脂药物、合成麝香、其它类等PPCPs的药理与功能、分类、应用现状和生态毒性,重点总结了1998～2012年间全球STPs出水中频繁检出的典型PPCPs及其最高浓度,为开展STPs排放控制研究提供依据.最后,展望了本领域的未来研究方向与发展趋势.     

宁夏入黄排水沟中药物和个人护理品的污染特征与生态风险评价

药物和个人护理品（PPCPs）是一类新污染物,对水生生物具有潜在危害.为探究宁夏入黄排水沟中PPCPs的污染特征与生态风险,利用固相萃取-超高效液相色谱-质谱联用仪对21种PPCPs进行检测分析．结果表明,宁夏入黄排水沟中目标PPCPs的总浓度范围在47.52~1 700.96 ng·L^-1之间.其中,环丙沙星、对乙酰氨基酚、二苯甲酮-3和避蚊胺的检出率大于80%;检出浓度最大的5种化合物分别为对乙酰氨基酚、避蚊胺、咖啡因、二苯甲酮-3和左氧氟沙星,浓度最大值分别为597.21、563.23、559.00、477.28和473.07 ng·L^-1.空间分布上,排水沟中PPCPs的污染程度呈现出银川市>石嘴山市>吴忠市>中卫市的分布特征,入黄口采样点PPCPs总浓度范围为124.82~1 046.61 ng·L^-1.来源分析表明,宁夏入黄排水沟中磺胺嘧啶和土霉素主要来自于畜禽养殖,左氧氟沙星和环丙沙星主要来源于医疗废水,三氯卡班和三氯生来自于生活污水和工业废水,咖啡因和避蚊胺主要来自于生活污水.入黄排水沟中双氯芬酸、西咪替丁、三氯卡班和三氯生的污染程度与区域人口数量和经济发展水平呈正相关.生态风险评价结果显示,宁夏入黄排水沟中左氧氟沙星、双氯芬酸、吉非罗齐、二苯甲酮-3和三氯卡班表现为高风险;值得关注的是,大多数采样点PPCPs的综合生态风险表现为高风险.     

宁夏第三排水沟中药物和个人护理品(PPCPs)的污染特征与生态风险评估

为了探究宁夏第三排水沟中药物和个人护理品（PPCPs）的污染特征与潜在生态风险,采用固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法对第三排水沟中14种PPCPs进行检测分析.结果表明,14种PPCPs在第三排水沟和汇入水样中均有所检出,总浓度范围分别为117.74~1947.64 ng·L^-1和63.94~4509.39 ng·L^-1.排水沟中吉非罗齐（GEM）、咖啡因（CAF）、阿伏苯宗（BM-DBM）、二苯甲酮-3（BP-3）、3-（4-甲基苯亚甲基）-樟脑（4-MBC）和避蚊胺（DEET）的检出率均达到100%.药物中检出浓度最高的是GEM （7.78~721.84 ng·L^-1）,其次是CAF （41.74~246.86 ng·L^-1）;个人护理品中检出浓度最高的是DEET （3.17~219.91 ng·L^-1）,其次是BP-3（56.92~150.14 ng·L^-1）.不同采样点的PPCPs浓度呈现一定的空间差异,PPCPs总浓度在流经平罗县城后猛然增加,并在该段处达到最大,随后呈现下降趋势.相关性分析表明,4-MBC与COD呈显著的正相关关系（P<0.01）,IBU、XMTD、TCC和TCS与NH₄⁺-N呈较明显的正相关关系（P<0.05）,DIC、BF、CBZ和DEET与TN呈较明显的正相关关系（P<0.05）,表明PPCPs浓度和水质指标密切相关.生态风险评价结果显示DIC、IBU、GEM、CBZ、CAF和BP-3具有高风险,BM-DBM、TCC和TCS具有中等风险.     

广东省药物活性化合物的污染特征及生态风险评价

随着药物活性化合物(PhACs)的大量生产和使用,PhACs已成为环境中的一类新污染物.为了调查PhACs在广东省的污染特征,采集了全广东省21个城市,包括178个乡镇及行政区,共186个污水厂的原始污水.采用全自动固相萃取仪和高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪,分析了污水厂进水中10种典型PhACs的污染水平,全面揭示了PhACs在广东省的空间分布特征,并对PhACs的潜在生态风险进行评价.调查结果表明,全部污水厂均有PhACs检出,各污水厂进水中∑PhACs质量浓度范围为21.00～9 558.25 ng·L^-1,其中美托洛尔、对乙酰氨基酚、苯扎贝特和咖啡因是广东省污水厂进水中的主要污染物.在空间分布上,广东省各区域∑PhACs质量浓度平均值呈现出珠三角>粤北>粤东≈粤西的分布特征.根据污水厂的处理工艺,对∑PhACs质量浓度超过2 500 ng·L^-1的污水厂的出水质量浓度进行估算,并根据估算的出水进行PhACs的生态风险评价.结果表明,广东省PhACs的生态风险较低,苯扎贝特在韶关、江门和深圳呈现出中风险,∑PhACs生态...     

不同特征污染源中指示性药物和个人护理品识别与筛选

通过分析我国地表水中药物和个人护理品（PPCPs）主要污染源排放特征,识别和筛选出咖啡因、卡马西平和磺胺嘧啶为我国地表水环境中的指示性PPCPs（i-PPCPs）,分别指征城镇生活污水、城镇污水处理厂出水和养殖废水三类特征污染排放源.同时,基于筛选的i-PPCPs开展了初步应用研究,结果表明,生活污水是北运河和黄浦江流域地表水中PPCPs的主要来源.研究结果为构建更综合和有效的PPCPs的溯源体系,识别我国城市地表水环境中PPCPs的主要排放源提供了理论依据.     

城市污水处理厂及其受纳水体中典型PPCPs的分布特征及其生态风险评价

近年来,环境中的药品和个人护理产品(pharmaceuticals and personal care products, PPCPs)因对生态系统和人类健康可能造成持续威胁而日益受到人们的关注.以南京市某生活污水处理厂及其受纳水体为研究对象,探究了19种典型PPCPs在城市污水处理系统及其受纳水体中的赋存情况与浓度变化,并利用风险商(RQs)对目标PPCPs的生态风险以及利用急性毒性和拟雌激素效应浓度对整体生态风险情况进行了评估.结果表明双氯芬酸(351.42 ng·L^-1)和卡马西平(258.3 ng·L^-1)是CN污水处理厂出水中PPCPs污染的主要贡献者,雌三醇、双氯芬酸与克拉霉素是污水厂进水中的3种高风险物质,克拉霉素与罗红霉素是出水中的主要的风险物质.城市污水处理系统对大部分PPCPs有较好的去除效果,经过二级生化处理后,除三氯生外的目标PPCPs生态风险均有不同程度的降低,布洛芬由低风险降至无风险,卡马西平由中风险降至低风险或无风险,克拉霉素在冬季由高风险降至无风险,双氯芬酸在夏季由高风险降至中风险,其他PPCPs风险等级虽未下...     

精神活性物质在北京市某污水处理厂中的污染特征与生态风险

为了解污水处理厂对精神活性物质的去除特征及总出水对受纳水体的生态风险,采用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法调查了北京市某污水处理厂中13种精神活性物质的浓度水平与负荷量变化,并运用RQ (risk quotient,风险熵)对总出水中精神活性物质进行风险评估.结果表明:①13种精神活性物质在总进水与总出水中均能检出,总质量浓度平均值分别为2 395.10和63.59 ng/L,其中ρ(EPH)(EPH表示麻黄碱)占比分别为93.9%和67.9%,其次为COD (可待因)与METH (甲基苯丙胺).污水处理厂上游地表水中ρ(EPH)、ρ(METH)与ρ(KET)(KET为氯胺酮)均高于总出水及其下游地表水,说明上游沿河可能有新的污染源输入.②污水处理厂对NK (去甲氯胺酮)、BE (苯甲酰爱康宁)和MTD (美沙酮)均呈负去除,其他精神活性物质的去除主要发生在二级生物处理与三级处理(超滤膜与UV消毒)阶段.③污水处理厂服务区域内精神活性物质的周内负荷量存在一定波动,AMP (苯丙胺)、METH、MDA (3,4-亚甲二氧基苯丙胺)、MDMA (3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺)、KET与H...     

黄浦江流域典型药物和个人护理品的含量及分布特征

采用固相萃取-高效液相色谱/串联质谱法(SPE-HPLC-MS/MS)分析上海市黄浦江流域7种典型药物和个人护理品(PPCPs)的含量水平.结果表明,所建立的分析方法具备良好的回收率(87%~107%)、相对标准偏差(<14%)及方法定量限(0.1~1.1ng/L),满足水体中微量污染物的检测要求.应用该方法检测得到,上海市黄浦江流域水体中目标 PPCPs的含量在相似文献   

11种典型PPCPs在污水处理厂尾水及其周围水体中的分布特征与生态风险评估

药物与个人护理品(PPCPs)对水体环境的潜在风险日益引起人们的关注。采用固相萃取-高效液相色谱串联质谱(SPE-LC/MSMS)检测方法,考察了11种典型PPCPs在城镇污水处理厂尾水及其周围地表水和地下水中的赋存与分布特征,并采用RQ模型对其潜在的生态风险进行了浓度评估。结果表明:11种典型PPCPs中有9种被检出,尾水、地表水和地下水中均检出布洛芬、双氯芬酸、吉非罗齐、卡马西平和罗红霉素等目标物质,其中布洛芬的检出浓度高达166.00ng/L;PPCPs浓度在地表水和地下水中呈现出时间变化特征,主要受尾水排放、降雨产生的径流和稀释作用的影响;参照RQ模型评估水体中PPCPs的生态风险,结果显示在所有检出的目标物质中,布洛芬、双氯芬酸和双酚A的风险商值都大于0.1,表明其对水体的生态环境存在中等风险,这与该3种目标物质的频繁使用密切相关。     

药物及个人护理品的污染现状、分析技术及生态毒性研究进展

随着医药及洗化行业的快速发展,PPCPs（pharmaceuticals and personal care products,药物及个人护理品）的生产和使用量增长迅速,已经成为自然环境中具有潜在生态风险的一类新型污染物.由于PPCPs在环境中浓度低、检测难度大、生态风险具有潜伏性,高灵敏度的定量检测方法已成为研究的热点.比较了文献中常用的不同预处理方法〔液液萃取（liquid liquid extraction,LLE）、固相萃取（solid phase extraction,SPE）、固相微萃取（solid phase micro extraction,SPME）、超声波溶剂萃取（ultrasonic solvent extraction,USE）、加压液相萃取（pressurized liquid extraction,PLE）、微波辅助溶剂萃取（microwave assisted solvent extraction,MASE）〕和检测方法〔GC/MS（气相色谱-质谱）、GC/MS/MS（气相色谱-双质谱）、HPLC/MS（高效液相色谱-质谱）、HPLC/MS/MS（高效液相色谱-双质谱）〕对地表水、沉积物、饮用水等不同介质中PPCPs检出限和检出浓度的异同,发现水样预处理常采用固相萃取法,其具有高回收和富集倍数、消耗有机溶剂少、省时等优点;固相样品预处理常采用超声溶剂萃取,其具有操作简单、适用性广等优点;HPLC/MS/MS检测方法具有广泛适用性,可检测大多数PPCPs,并且操作简单、灵敏度高.PPCPs会在水生生物体富集,并会表现出抑制酶活性、蛋白质及核酸合成、干扰藻类生长、影响动物活动等毒性效应.建议未来应加强环境中超低浓度PPCPs定量、定性分析技术的研发与应用,同时加强其环境风险研究,为揭示PPCPs的环境归趋行为提供技术支持.      

城市再生水厂出水中典型有机污染物的赋存情况及其生态风险评价

由于再生水中含有微量或者痕量的有机污染物,因此再生水利用过程中潜在的生态和健康风险一直受到社会的广泛关注.为探明再生水中多环芳烃(PAHs)、邻苯二甲酸酯(PAEs)和农药等典型有机污染物的赋存情况以及其在再生水厂提标改造前后的去除情况,本文于2019年对北京市5座再生水厂出水进行了连续6个月的监测,并对检出的PAHs...     

基于筛选层面的北京地区典型二噁英类的生态风险评价

以二 类为研究对象,利用风险评估识别排序模型在稳态假设下对北京地区环境中二 类的潜在生态风险进行模拟计算和评估,并根据计算结果对污染物按风险进行归类.模拟结果表明:当二 以估算的实际排放比例和排放量进入到大气、水和土壤介质中时,以环境介质中的阈值进行分析时,2,3,7,8-四氯二苯并-对-二 (2,3,7,8-TCDD)的风险评价因子(RAF)值为235,归为A类化合物,八氯二苯并-对-二 (OCDD)的RAF值为0.246,归为C类化合物.以生物介质中的阈值进行评价时,2,3,7,8-TCDD和OCDD的RAF值分别为6.70×10-3和1.11×10-3,均归为D类化合物.其余二 类同族体化合物的生态风险介于这二者之间.     

城市污水厂尾水受纳河段沉积物脲酶活性及硝化潜力分析

为探究城市污水厂尾水排放对河流沉积物氮素滞留的影响,在合肥市的南淝河、十五里河、塘西河、板桥河和廿埠河各选取一个河段,分3个季节采集尾水排放口上、下游一定范围的河道表层沉积物,解析沉积物脲酶活性、硝化潜力及其变化特征,并对沉积物脲酶活性对外源碳的响应开展定量化分析.结果表明,5个尾水受纳河段排放口下游河道沉积物TN、NH₄⁺-N含量都不同程度的低于上游对照点,多数受纳河段沉积物NO₃^--N和OM含量下降,TP则大都不同程度的升高.绝大多数受纳河段尾水排放口下游沉积物脲酶活性低于上游对照点,甚至离尾水排放口距离越近的采样点位脲酶活性越低.5个尾水受纳河段不同程度表现出沉积物脲酶活性随外源碳浓度梯度增大的特点,表明河段沉积物脲酶活性存在一定的碳限制性.南淝河、十五里河和塘西河河段尾水排放口下游所有采样点沉积物硝化速率均高于上游对照点,而板桥河、 廿埠河河段则相反.总体上,各尾水受纳河段排放口上游对照点与下游采样点的沉积物脲酶活性、硝化潜力和硝化活性差异性不显著.     

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.     

洞庭湖生态风险评价及阶段性特征

采用“压力－响应”模式，按3个阶段评价了洞庭湖1991~2015年生态风险状况，并识别了不同阶段的主要压力源、胁迫因子及受影响较大的生态系统指标与生态系统服务.结果表明：（1）1991~2015年，洞庭湖生态风险总体呈不断增加趋势，期间造成洞庭湖生态风险增加的主要压力源发生了较大变化；主要胁迫因子和受影响大的生态系统指标也变化明显，而受影响较大的生态系统服务功能无明显变化.（2）不同阶段，洞庭湖生态风险影响因素不同，其中1991~2002年，受自然源和人为源共同影响；2003~2010年，自然源影响明显减弱，而人为源影响逐步增加；2011~2015年，自然源影响继续降低，而人为源的影响则进一步增加；（3）近年来洞庭湖生态风险增速虽有所减缓，但生态风险增加趋势尚未根本性改变，仍需加强洞庭湖保护治理，重点是进一步加强流域人为源的污染控制，同时密切关注自然源影响，尤其是水文情势变化所引起的生态风险增加问题.     

北京市4种不同污水处理系统中病原菌变化研究

采用定量PCR技术,对北京市4种不同污水处理系统中大肠杆菌、军团菌和沙门氏菌随工艺及四季的数量变化进行了追踪研究,以评估病原菌的去除效果及污水回用的健康风险.结果发现,大肠杆菌在夏季进水和出水中的浓度分别在107~108copies·m L-1和105copies·m L-1左右;G-A/O系统对大肠杆菌的去除率最高,平均去除率达99.88%.军团菌在4个污水处理系统中进水浓度为104~105copies·m L-1,出水浓度约为104copies·m L-1,其在剩余污泥样品中浓度较高,达到105~106copies·m L-1.沙门氏菌进水浓度较低,为102~103copies·m L-1,且其在多个工艺段样品中未检出.季节变化对于病原菌的去除具有较大影响.研究表明,大肠杆菌在各污水处理系统中均可检出,且其分布具有一定的季节性,夏季的进出水中浓度相对较高;而军团菌和沙门氏菌浓度在各工艺中则并未呈现出明显的季节性变化.G-A/O系统对3种细菌的整体去除效果最为稳定,去除率较高.大肠杆菌在污水处理厂的出水及剩余污泥中浓度仍然较高,此外,冬季出水中也能检测到沙门氏菌的存在,因此,污水处理厂的出水和污泥排放仍存在一定的生态和健康风险.     

城市污水处理厂污泥对水中硫化物的吸附特性

为研究城市污水厂污泥对水中硫化物的吸附特性,从3座城市污水处理厂采集回流污泥,考察了硫化物浓度、温度、pH值和其他离子对污泥吸附硫化物的影响.结果表明,污水厂回流污泥对硫化物的吸附等温线可以用Langmuir方程很好地描述,其最大硫化物吸附量为15~27mg/g-干污泥.在温度为5~35℃条件下,吸附量随温度上升而增加,表明该吸附为吸热过程.pH值在2~7范围内,pH值对污泥吸附硫化物的影响不大,当pH值低于2时,污泥对硫化物的吸附量随pH降低显著减小.硫化物可能以离子形式被污泥吸附,该过程为化学吸附过程.水中存在0~25mg/L Cl-或0~12mg/L SO2- 4不影响污泥对硫化物的吸附量.     

中国主要水体DDT生态风险的初步评价

基于中国主要淡水水体DDT的浓度数据及其对水生生物的效应浓度数据的概率分布曲线,采用联合概率法和商值概率分布法对中国主要淡水水体DDT的生态风险进行初步评价,同时根据SSD曲线计算各类水生生物的HC5（Hazardous Concentrations for 5% the species）,对各类水生生物的敏感性进行讨...     

污水处理厂挥发性硫化物释放特征与风险评价

对城市污水处理厂各处理单元释放的挥发性硫化物（VSCs）进行长期监测,评估VSCs带来的感官效应和健康风险.结果表明,从浓度上看,VSCs以H₂S为主（监测期间的H₂S浓度为N.D.~580μg/m³）,而甲硫醇（MT）的浓度占比最少（监测期间MT的浓度为N.D.~4.7μg/m³）,同时VSCs的浓度分布具有明显的季节性,即夏季>秋季>冬季.在感官方面,H₂S是所有VSCs中气味贡献最大的气体（贡献率为79%~93%）,除二沉池外,其在其他处理单元中均为关键性恶臭气体;虽然MT浓度水平低,但是其对气味的贡献不能被忽略;格栅、沉砂池混合气体气味活性值（SOAV）分别为2591.9、5494.8,预处理单元对该厂的气味贡献最大.在健康风险方面,春季和夏季时,格栅和沉砂池中的H₂S存在非致癌风险.