膜生物反应器对灰水和生活污水中抗雄激素活性的去除

类雄激素物质和类抗雄激素物质属于内分泌干扰物,它们对水生生物的内分泌干扰作用已经在实验室和自然环境中得到证实.众所周知,污水再生利用是解决越来越严重的水资源短缺的重要途径.但是,如果再生水中存在类雄激素物质和类抗雄激素物质,就会对人类及水生生物造成潜在的风险.因此,研究类雄激素物质和类抗雄激素物质在再     

北京市污水处理厂出水中雌二醇的概率生态风险评价

随着北京市再生水补给河湖规模扩大,污水处理厂出水中雌激素活性物质引起的受纳水体生态风险日益受到关注。以雌二醇为例,利用物种敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)模型和联合概率曲线(joint probability curve,JPC)方法开展北京市污水处理厂出水的概率生态风险评价研究。通过文献调研整理了北京市约430个物种,利用美国环境保护署ECOTOX数据库获取了其中7个物种的雌二醇毒性数据,构建了正态分布、对数正态分布、Logistic分布、对数Logistic分布、Weibull分布、Burr III型分布和Gumbel分布等7个SSD模型,评价了北京市污水处理厂二沉池出水以及"混凝-沉淀-过滤-臭氧"、"超滤-臭氧"和"超滤-活性炭-臭氧"3种深度处理工艺组合出水的生态风险。结果表明,利用北京市7个物种雌二醇毒性数据构建的SSD模型具有合理性,SSD模型选择对生态风险评价结果的影响较大,对数正态分布、对数Logistic分布、Weibull分布和Burr III型均是可接受的SSD模型,其中拟合效果最佳的Burr III型分布模型给出了最保守的风险估计。Burr III型分布模型的模拟结果显示,北京市污水处理厂二沉池出水以及3种深度处理工艺组合出水的总体风险期望值分别为0.070、0.040、0.036和0.026,该结果可以为北京市未来水生态保护目标的设定以及污水处理工艺的升级改造提供决策参考。     

以污水流行病学监测广西某市12个污水处理厂服务区域精神活性物质的消耗量

精神活性物质滥用和使用量逐年递增正成为社会稳定、环境健康新的关注点。准确地估算某一地区这类化合物的消耗总量是管理这类物质的关键。本研究对中国广西某市12个污水处理厂(wastewater treatment plants,WWTPs)服务区域中的8种精神活性物质消耗量进行了调查。首先,采用固相萃取-液相色谱-串联质谱法测定了广西某市12个WWTPs进水中8种精神活性物质的浓度,检测到在<方法检测(method detection limit,MDL)至170.9 ng·L^-1范围内的5种精神活性物质。然后,依据污水流行病学(wastewater-based epidemiology,WBE)进行消耗量反算。结果表明,氯胺酮(ketamine,KET)、吗啡(morphine,MOR)、冰毒(methamphetamine,METH)、摇头丸(3,4-methylenedioxymethamphetamine,MDMA)是主要检出的精神活性物质,平均消耗量分别为682.4、167.8、44.6、11.3 mg·d^-1·1000inh^-1;而可卡因(cocaine,COC)、苯甲酰爱康宁(benzoylecgonine,BE)、甲卡西酮(methcathinone,MC)没有被检出。对WWTPs进水中精神活性物质的残留进行分析,估算这些物质在特定区域的消耗量,为防控风险提供支持。     

雄激素群勃龙对斑马鱼幼鱼尾鳍再生的影响机制研究

生物体的组织损伤是无法避免的,保持一定的组织修复和再生能力对于生物体而言极为重要。研究发现,包括环境雌激素在内的许多环境污染物能够影响鱼类的组织修复与再生,但雄激素是否有类似的毒性效应则未见报道。本研究以群勃龙作为雄激素的代表,首先通过斑马鱼幼鱼尾鳍再生模型,确认群勃龙能否影响斑马鱼幼鱼尾鳍再生;进一步地,通过与雄激素受体拮抗剂氟他胺的联合暴露,检测了雄激素受体、免疫系统和再生信号通路相关基因的转录水平变化,以及炎症细胞的招募与迁移,揭示雄激素干扰组织修复与再生的可能机理。研究表明,群勃龙(1 000 ng·L^-1)能抑制斑马鱼幼鱼尾鳍再生,而与氟他胺(30～300μg·L^-1)联合暴露之后,其抑制效应被显著缓解。在基因转录水平上,雄激素受体基因mRNA的变化确证了2个化合物分别对雄激素受体的激动或拮抗效应。同时,群勃龙单独暴露影响了免疫系统和再生信号通路相关基因的转录水平,而在联合暴露后,多数基因的转录水平恢复,并与对照组无差异;再生尾鳍处中性粒细胞数量变化也有类似的趋势。由此可以推断,群勃龙可能是通过雄激素受体途径,并随之干扰免疫系统和再...     

典型污水处理厂对多环芳烃及其衍生物的去除及再生水健康风险研究

多环芳烃(PAHs)在水环境中可以通过化学或微生物作用转化成其衍生物(SPAHs),而SPAHs可能具有更强的毒性和"三致性"从而危害人体健康。为探明污水厂中PAHs和SPAHs的存在性及不同二级处理和再生水处理工艺对它们的去除效果,对北京及广东共4座污水处理厂中PAHs及SPAHs进行了检测,同时对再生水进行了健康风险评价。结果显示:从进水浓度来看,4座污水处理厂中,低环芳烃浓度(191.8~394.2 ng·L~(-1))明显高于高环芳烃(89.3~108.2 ng·L~(-1));SPAHs中氧取代物(OPAHs)总浓度(253.8~322.2 ng·L~(-1))高于甲基取代物(MPAHs,44.3~220.4 ng·L~(-1))。不同二级处理工艺对PAHs的去除率为43.7%~58.2%,对SPAHs的去除率为45.8%~52.1%。不同再生水处理工艺对PAHs和SPAHs去除率差别较大,PAHs的去除率范围为1.8%~41.1%,SPAHs的去除率范围在2.35%~25.9%。结果表明,目标物的去除以生物降解为主,此外,吸附在固体颗粒上,随颗粒沉淀去除也是主要途径之一。通过对污水厂再生水的风险评价,苯并[a]芘(BaP)和二苯并[a,h]蒽(DBA)2种强致癌物TEQ浓度均高于1,其致癌风险较大,安全性有待提高。     

4种短链全氟化合物替代物在城市污水处理厂的污染特征研究

全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛烷磺酸(perfluorooctyl sulfonate,PFOS)等长链全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)具有持久性、生物累积性和毒性,近年来发现一些短链PFCs具有相对较短的半衰期,可以成为PFOA和PFOS的替代品,这些物质包括C4和C6结构的PFCs,如全氟丁烷羧酸(perfluorobutanoic acid,PFBA)、全氟己烷羧酸(perfluorohexanoic acid,PFHx A)、全氟丁烷磺酸(perfluorobutyl sulfonate,PFBS)和全氟己烷磺酸(perfluorohexyl sulfonate,PFHx S)。为解析我国城市污水厂短链PFCs污染水平和地域分布特征,本研究调查了我国不同地区17座城市污水处理厂的进水、二沉出水和污泥中4种短链PFCs的分布和浓度水平。结果表明4种短链PFCs、PFOA和PFOS在17座污水厂进水中检出率均为100%(6种目标物单体浓度范围:0.19~274.72 ng·L-1);污泥中PFOS和PFOA检出率为100%(PFOS:2.08~72.31 ng·g-1,PFOA:1.03~24.81 ng·g-1),PFBA、PFHx A检出率为100%(0.60~3.33 ng·g-1),PFBS和PFHx S的检出率分别为42.11%和63.16%。在污水厂进水中,将PFOA和PFOS与其同类的短链PFCs浓度进行比较,发现短链PFCs分别相对于PFOA和PFOS的比例最高可达93.47%和94.57%。4种短链PFCs、PFOA和PFOS的地域分布差异明显,总浓度呈现出华东、华南地区高于西北、东北、华北地区的趋势,其中华东地区调查的污水处理厂浓度最高。污水厂4种短链替代物主要通过污水排放,不同污水厂的日排放总量(污泥和出水)为0.25~273.07 g·d-1,万吨水排放量范围为0.04~1.37 g。研究将为我国全氟化合物替代物污染和控制提供数据基础和科学依据。     

全氟化合物对水生植物的生态效应研究Ⅱ——金鱼藻对水中PFOS的生物富集及生理响应

为探究全氟化合物对水生植物的生态效应,选择金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)为受试生物,设定5、100、1 000、10 000、50 000、100 000μg·L-1以及对照共7个PFOS浓度梯度进行水培,分析包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)在内的抗氧化系统酶和细胞色素含量等生理响应特征,并研究金鱼藻对PFOS的生物有效性及富集能力。结果表明:金鱼藻对PFOS的富集量最高可达3 180 mg·kg-1dw,最大富集系数高达40.7倍,可作为PFOS污染水体植物修复的遴选物种。随PFOS浓度升高,SOD活力总体上没有明显变化,但POD活力表现为双重效用,即低浓度促进酶活力积累,而高浓度抑制酶活力积累。CAT活力在低浓度组(0、5、100、1 000μg·L-1),未表现出明显异常,在高浓度组(10 000、50 000、100 000μg·L-1),出现先升高后降低的趋势。色素含量也反应较为敏感,低浓度处理后色素含量升高,高浓度处理则导致色素含量先升高后降低,最高浓度处理下一直处于较低水平,可作为评价PFOS污染水体的生理敏感性指标。     

铝化合物控制土壤磷素流失的机理研究

在实验室培养的基础上,研究不同铝化合物对土壤磷素流失的影响.结果表明:不同铝化合物均能抑制土壤中有效磷的释放,抑制效果的大小顺序为Al2(SO4)3(SOAL)＞含SO2-4聚合铝(SAL)＞含Ca聚合铝(CAL)＞纯聚合铝(PAL).施用量为405 mg Al·kg-1时,培养3个月后SOAL,SAL,CAL和PAL可分别抑制35.0%,32.7%,31.5%和22.6%土壤中有效磷的释放.不同铝化合物抑制土壤有效磷释放的效果均随着试剂加入量的增加以及培养时间的延长而提高.添加不同铝化合物对土壤pH值的变化影响不大,土壤的pH值稍有下降.以上铝化合物均可用来抑制土壤磷的流失,从而降低磷素对环境的污染风险.     

污水处理厂中有机磷酸酯的研究进展

有机磷酸酯(OPEs)作为阻燃剂和增塑剂被广泛用于建筑、电子、化学和纺织等行业中。由于有机磷酸酯大多以物理方法掺加于产品中,更易被释放进入环境中。有机磷酸酯具有神经毒性、致癌性和基因毒性,关于有机磷酸酯产生、迁徙和削减的研究受到了学界的广泛注意。污水处理厂作为地表水环境中污染物的重要来源,在有机磷酸酯进入环境的过程中发挥了重要作用。本文总结了各国污水处理厂中有机磷酸酯研究现状,随着技术的发展被监测的有机磷酸酯种类越来越多;欧洲国家污水中有机磷酸酯检出的最高浓度普遍高于其他国家和地区;极性有机磷酸酯更倾向于转移至污水中,非极性的更倾向于吸附到污泥中;氯代有机磷酸酯普遍去除率很低,有的经过污水处理工艺反而增加,烷基和芳基有机磷酸酯有较高的去除率。     

环境内分泌干扰物低剂量-效应研究进展

环境内分泌干扰物(EDCs)的低剂量-效应已成为生态毒理学界的研究热点.环境内分泌干扰物在接近或低于无可见不良效应浓度水平(NOAEL)时仍可诱发生物效应并存在非单调剂量-效应关系,这对现行的动物繁殖和发育毒理学检测规程以及环境内分泌干扰物风险评价的理论和方法提出了挑战.此外,由于环境中内分泌干扰物呈低剂量长期暴露的特征,研究低剂量-效应对正确进行生态风险评价具有重大的科学意义.在总结国内外相关研究的基础上,对当前环境内分泌干扰物低剂量-效应的研究进展进行了综述.     

三唑酮在水环境中的环境行为、毒性效应及生态风险

三唑酮是目前应用最广泛的三唑类广谱杀菌剂之一,在我国的使用量有逐年增长的趋势。本研究综述了三唑酮在水环境中的环境行为、毒性效应及其对我国部分水体的生态风险。三唑酮使用后被土壤吸附和解吸,经雨水淋溶作用进入地表或地下水环境,在丰水期检出率与检出浓度较高,目前我国地表水中三唑酮最高检出浓度为12μg·L-1。三唑酮在环境中的半衰期为15~43.3 d,能够在水生生物体内累积代谢,在不同浓度下对不同类群、不同生命阶段的水生生物表现出不同的毒性效应,对应着多条有害结局路径,其中最重要的是通过抑制细胞色素P450酶活性干扰机体内激素水平,影响水生生物繁殖和生长发育,导致种群密度降低。在目前已知的暴露水平下,三唑酮对我国地表水具有潜在的生态风险,特别是丰水期稻田附近的地表水风险尤其需要关注。     

废水处理与利用生态工程—Ⅰ特征和原理

文章叙述了在生存和可持续发展中废水处理的需要,当前在我国存在的主要问题,废水处理与利用生态工程主要特点,并与传统的污水处理工程比较。较详阐述了生态工程基本原理,整体、协调、自生、循环。     

双酚A废水的污染状况及处理技术

介绍了环境激素———双酚A(BPA)的来源、污染状况。BPA具有环境激素效应,能够诱导人类女性乳腺癌细胞MCF-7及男性前列腺癌细胞株PC-3增殖;使哺乳动物生殖异常;并使雄性鱼体内的血浆卵黄素VTG显著提高,抑制鱼类受精卵的发育。双酚A来源广泛,在地面水与饮用水中均有检出。目前,BPA处理虽已研究过多种方法,但尚无经济有效的技术,有待继续研究开发。对混凝沉淀法处理BPA废水进行了研究。实验证明,采用FeCl3作为混凝剂处理BPA是有效的,虽去除率不高,但在废水处理工艺中对去除环境激素发挥一定作用。     

我国污水处理的发展趋势

目前我国污水处理的总体发展趋势;一是普及城市污水处理,二是提高工业废水排放达标率,三是推广污水回用。论文重点介绍了城市污水的强化一级处理、数学模型用于精确控制的技术,清洁生产在提高工业废水排放达标方面的作用,以及再生水作为环境用水的回用方式。     

环境内分泌干扰化合物干扰胰岛素分泌潜在作用机理

不断升高的糖尿病发病率在全球范围内引起广泛关注,流行病学调查显示糖尿病发病率的增加与环境内分泌干扰化合物使用量增大之间存在显著相关,环境内分泌干扰化合物可能增加糖尿病发病风险,是影响糖尿病的危险因素。在此背景下,综述了环境内分泌干扰化合物暴露与糖尿病发病之间的流行病学关系;环境内分泌干扰化合物暴露对胰岛β细胞胰岛素分泌的调节、高胰岛素效应及其潜在的作用机理,表明影响胰岛素分泌是环境内分泌干扰化合物调节代谢,诱发糖尿病的重要作用机制。     

漂浮栽培美人蕉蕹菜等植物处理化粪池废水

采用漂浮栽培美人蕉、蕹菜、水稻、野生稻等４种植物进行了处理化粪池废水的静态试验。结果表明，废水中ＣＯＤ、ＢＯＤ５、总氮、总磷等污染物得到较好的净化，污染物去除率明显高于对照。４种植物的净化能力和净化效果综合评价结果为美人蕉＞蕹菜＞水稻＞野生稻，美人蕉、蕹菜对化粪池废水的净化能力强