粪便源指纹及其鉴别研究

利用气相色谱-质谱联用仪检测了人和32种动物粪便中以及5个不同排污口表层沉积物中10种粪固醇,以10种粪固醇含量和9个粪固醇比值为指标,分别应用层次聚类分析法对人和32种动物粪便以及5个沉积物的粪便污染来源进行了鉴别,结果表明:草食动物粪便中主要含C29-甾醇,5β-甾醇比5α-甾醇含量多,草食动物粪便的主要指示物是24-乙基粪醇和谷甾醇;肉食动物粪便中主要含C27-甾醇,胆固醇是肉食动物的主要指示物;杂食粪便中粪固醇组成多变;人粪便中主要含粪醇,占总粪固醇的51.5%;应用10种粪固醇含量和9个粪固醇比值以及层次聚类分析法,可以准确地鉴别人和32种动物粪便以及5个沉积物样品的粪便污染来源。     

沉积物对粪固醇的吸附行为研究

采用批量振荡法模拟粪固醇在沉积物-水两相中的迁移,考察了温度、盐度、pH值、浓度对沉积物吸附粪固醇的影响.结果表明,温度升高不利于沉积物对粪固醇的吸附,但有利于粪固醇溶解度的增加;沉积物有机质中亲水性基团向水体中释放,不利于粪固醇的吸附;盐度升高和水体中粪固醇初始浓度增大皆有利于沉积物对粪固醇的吸附;pH值增高或降低皆抑制沉积物对粪固醇的吸附;沉积物中粗胡敏素对粪固醇吸附贡献较大,矿物质对粪固醇吸附贡献较小;温度、盐度、pH值和粪固醇浓度的变化,对粪醇/(粪醇+加氢胆固醇)、粪醇/24-乙基粪醇、粪醇/胆固醇、24-乙基粪醇/谷甾醇、24-乙基粪醇/(24-乙基粪醇+加氢谷甾醇)5个质量比指标的影响较小,其质量比指标可以作为粪便污染的指示物.     

影响粪固醇在大连近海沉积物上吸附的环境因素研究

试验采用大连海湾近海表层沉积物为吸附剂,以粪固醇为吸附质,通过正交实验法,研究了吸附质的初始浓度、反应温度、溶液盐度、pH以及沉积物粒度等因素对近海沉积物吸附粪固醇的影响。结果表明:不同环境因素对吸附的影响程度不同,影响程度依次为吸附质初始浓度>温度>盐度>沉积物粒度>pH。吸附质初始浓度、盐度、温度对粪固醇在沉积物上的吸附作用有一定的影响;沉积物粒度、溶液pH对吸附影响不显著。     

近岸表层沉积物粪固醇的吸附特性及影响因素

以大连湾近岸表层沉积物为吸附剂,粪固醇为吸附质溶液,采用批量平衡法,研究了粪固醇的吸附动力学特性,以及温度、溶液pH、盐度对其吸附的影响。结果表明,粪固醇在沉积物上的吸附动力学过程在24 h内基本达到吸附平衡,并且吸附速率经历先快后慢,最终趋于稳定;粪固醇在沉积物上的等温平衡吸附符合线性等温线方程及Freundlich方程,粪固醇吸附实验数据与Lagergren准二级动力学模型拟合的更好,热力学参数吸附焓△H0<0,熵变△S0<0,呈现出放热反应,非自发过程的特征;pH是影响沉积物对粪固醇吸附的主要因素,吸附分配系数随pH的增大而减小,实验结果表明当pH处于6.8时,粪固醇在沉积物上吸附分配系数达到最大;沉积物对粪固醇的吸附能力随盐度的升高呈线性递增。     

近海沉积物对粪固醇的等温吸附和热力学研究

采用大连湾近海表层沉积物为吸附剂,粪固醇为吸附质,通过批量平衡法,研究了近海沉积物对12种粪固醇的吸附行为.结果表明,12种粪固醇在24 h吸附达到平衡后,5种粪固醇的指纹值变化趋于稳定;用Henry、Freundlich、Langumir、Dubinin-Radushkevich(D-R模型)、Temkin这5种等温吸附模型来拟合,其中Langumir模型不适合拟合沉积物对粪固醇的吸附数据,其他4种模型均能较好地拟合.D-R模型拟合效果表明,12种粪固醇的吸附平均自由能在7 071.1～9 128.7 J.mol-1之间,12种粪固醇的吸附过程主要是物理吸附的作用.Temkin模型拟合效果表明,加氢胆固酮(Kf=8.89×106)的Kf值最大,说明沉积物吸附加氢胆固酮之间的作用最大,加氢胆固酮更容易被吸附.热力学参数吸附焓ΔH0<0,熵变ΔS0<0,ΔG0<0呈现出放热反应,自发过程的特征.     

粗胡敏素对粪固醇的吸附及其影响因素

采用批量震荡法模拟粪固醇在粗胡敏素-水两相中的迁移,研究了粪固醇在粗胡敏素上的吸附行为,同时考察了温度、盐度、pH对吸附行为的影响。结果表明:温度升高不利于吸附进行,温度升高可增加粪固醇的溶解度,粗胡敏素中亲水性基团向水中释放都不利于吸附的进行。盐度升高有利于吸附,而pH的改变对吸附影响不大,当pH在10.0左右,粪固醇吸附量最低。正交实验显示,温度、盐度、pH对吸附都有影响,影响顺序依次为:温度>pH>盐度。温度、盐度、pH的改变对粪醇/(粪醇+二氢胆固醇)[5β/(5β+5α)-C27]、粪醇/24-乙基粪醇(Coprostanol/24-ethylcoprostanol)、粪醇/胆固醇(coprostanol/cholesterol)、24-乙基粪醇/谷甾醇(24-ethyl coprostanol/sitosterol)、24-乙基粪醇/(24-乙基粪醇+加氢谷甾醇)[5β/(5β+5α)-C29]5个比值指标影响较小,其比值指标可以作为粪便污染的指示物。     

抗生素抗性基因环境效应的研究进展

介绍了环境中抗生素抗性基因的来源、检测方法以及在沉积物中残留水平,提出了制药废水、医疗废水、水产养殖、人畜粪便和市政污水是环境中抗生素抗性基因的主要来源。随后深入讨论了其毒性效应以及生态风险评价方法,指出了我国在当前研究中尚存在的不足,同时对抗性基因的未来研究重点提出了建议。     

铅稳定同位素在沉积物重金属污染溯源中的应用

稳定铅同位素是示踪环境重金属来源的重要手段.通过分析测定泉州湾周边地区常见端元组分及采集自泉州湾洛阳江河口潮间带24个表层沉积物的稳定铅同位素组成,利用铅同位素的指纹参数对沉积物中铅的来源进行示踪.结果表明,潮间带沉积物中的铅主要受汽车尾气、工业生产和污水排放的影响.其中,位于交通繁忙区的采样点因为受到工业及汽车尾气排放的双重影响,污染最为严重.不同来源端元的稳定铅同位素组成相差较大,利用端元组分及沉积物206 pb/207 Pb和208 Pb/(206 Pb+ 207 Pb)比值的差别,可以追溯沉积物中铅的来源.     

雨、污合流制城区降雨径流污染的迁移转化过程与来源研究

2003～2006年通过对武汉市汉阳城区不同尺度降雨径流、市政污水的监测,结合环境地球化学方法,研究雨、污合流制城区降雨径流污染的形成、迁移转化过程及污染来源.结果表明,雨、污合流制城区地表径流汇入排水系统,经排水系统传输,污染程度显著增加.屋面径流中TSS和COD浓度（EMC）的平均值分别为18.7 mg/L和37.0 mg/L,路面径流中TSS、COD浓度（EMC）的平均值分别为225.3 mg/L和176.5 mg/L,而在集水区出口处径流中TSS、COD浓度（EMC）的平均值分别为449.7 mg/L和359.9 mg/L;污染物的组成也发生了明显的改变,颗粒态COD增加了18%,有机污染增强.研究还发现,城市地表、雨水口、生活污水管和合流管道沉积物中P、Fe含量具有明显分异特征,可以利用沉积物中P/Fe识别集水区尺度降雨径流污染成因与来源.据此对集水区出口2次径流污染来源计算,56%±26%的悬浮物来自城市地表与雨水口,44%±26%的悬浮物源于生活污水的沉积物.生活污水中污染物对降雨径流污染的贡献是通过在合流管道中形成沉积发生的.雨、污合流管道在降雨径流污染形成过程中发挥了转化器和加重径流污染的作用.减少合流管道中沉积物的形成是削减径流污染负荷的途径之一.     

抚仙湖沉积物有机碳埋藏特征及来源解析

为探讨近百年来抚仙湖不同湖区沉积物中有机碳埋藏及其来源变化特征,以抚仙湖南北部沉积柱为研究对象,分析有机碳埋藏速率时空变化特征,利用正构烷烃及其分布特征对埋藏在沉积物中的有机碳来源进行解析.结果显示,抚仙湖沉积物中有机碳含量为1.79~29.39mg/g,有机碳埋藏速率为3.07~27.71g/（m²·a）,两者均随时间的增加呈现整体上升的趋势,1980年以来增长速度明显加快;沉积物中有机碳含量北部（8.70mg/g）小于南部（12.59mg/g）,但有机碳埋藏速率北部（13.54g/（m²·a））大于南部（8.29g/（m²·a））,这与抚仙湖南北部有机质来源类型及人类活动的加剧造成的流域环境变化有关;抚仙湖沉积物中正构烷烃碳数范围为C₁₂~C₃₃,整体以高碳数组分为主,奇偶优势明显,表明沉积物中有机质主要来源于高等植物,Paq指示水生植物中以沉水植物占主导优势,2C₃₁/（C₂₇+C₂₉）与ACL_27~33指示陆生高等植物来源中,草本植物与木本植物的贡献相当,水生植物在北部湖区贡献大于南部,陆生高等植物在南部湖区的贡献大于北部.