大气持久性有机污染物被动采样技术研究进展

持久性有机污染物(POPs)通常种类繁多,结构复杂,以痕量或超痕量的方式存在于环境介质与生物体中,具有较高的生物毒性和环境危害性.近年来,被动采样技术在环境监测领域及POPs污染水平评价方面应用广泛,发展迅速,根据不同的吸附材料可将被动采样器划分不同的装置类型.本文综述了大气持久性有机污染物被动采样技术(passive...     

大气中持久性有机污染物的采样技术进展

大气是全球持久性有机污染物(persistent organic polutants,POPs)监测的重要环境介质,大气中POPs的采样技术是准确表征大气中POPs赋存水平的关键所在。近年来大气中POPs的采样技术发展很快。本文介绍了大气中POPs的两类采样方法:主动采样法(active air sampling,AAS)和被动采样法(passive air sampling,PAS),总结了新型吸附材料和新型采样器研发的成果,讨论了不同类型的采样方法的特点,对比分析了不同采样方法获得的POPs监测数据,并提出今后应用不同POPs大气采样技术在监测数据可对比性研究方面值得关注的问题。     

极性有机化合物整合采样技术在水环境有机污染物监测中的应用

极性有机化合物整合采样技术(Polar organic chemical integrative samplers,POCIS)适用于极性有机污染物的采集,随着新型极性有机污染物的不断出现,该技术已经引起了科学家的广泛关注.本文概述了几种常用的被动采样装置,重点介绍了POCIS采样器的一般结构、富集原理、环境因素如流速、温度、pH、溶解性有机质、盐度及膜的污染等对采样速率的影响,讨论了针对极性物质检测的质量控制和保证以及性能参考物质,综述了POCIS在水环境有机污染物监测中的应用.最后,本文对POCIS的应用前景进行了展望.     

基于线性溶解能关系预测污染物在被动采样材料与环境介质之间的分配系数

半透膜采样装置(SPMD)作为一种重要的被动采样器,被用于监测有机污染物的环境水平.SPMD的采样材料是置于低密度聚乙烯"口袋"中的三油酸甘油酯.根据有机污染物在被动采样材料与环境介质之间的平衡分配系数(包括被动采样材料/空气分配系数K(sA).和被动采样材料/水分配系数K(sw))值,可估算SPMD的采样速率,也可计...     

PDMS半透膜采样装置的制作研究

水中痕量持久性有机污染物的监测是经典的分析化学难题,传统分析方法既费时又费材料,且只能测定某一时间点的浓度.三油酸甘油脂半透膜被动采样器虽能克服传统方法的一些缺点,但对膜的要求较高.通过在一个固定于不锈钢网上,扁平、密封的商品低密度聚乙烯(LDPE)膜袋夹层中均匀涂布聚二甲基硅氧烷(PDMS),制作出一种新的半透膜被动采样器.用此被动采样器在混合多氯联苯(PCBs)的过饱和水溶液中反复模拟采样,测得半透膜最佳富集时间、时间和富集量的关系曲线以及其它特性.使用气质联用仪测得的数据证明此装置可用于水体中多氯联苯等痕量持久性有机污染物的采集和定量分析,其线性富集时间可达 9 d,富集率大约为3×103 ~ 6×103倍,为今后的环境监测提供了一种制作简单、使用方便、富集率好、费用低廉的新方法.     

基于被动采样技术的水体中有机锡污染筛查取证研究

将三油酸甘油酯-醋酸纤维素复合膜(TECAM)用作被动采样器,开展水体中一甲基锡(MMT)、二甲基锡(DMT)、一丁基锡(MBT)、二丁基锡(DBT)、三丁基锡(TBT)、二苯基锡(DPhT)和三苯基锡(TPhT)等7种有机锡氯化物的富集实验,膜样品经甲醇/醋酸溶液提取、乙基化衍生和正己烷萃取等前处理后,用气相色谱-质谱法(GC-MS)进行定性和定量检测,得到水体中痕量有机锡污染的相关指纹信息。结果表明,7种目标化合物均可在TECAM膜上富集,48 h后均可达到平衡状态;有机锡富集能力差异较大,其TECAM膜/水分配系数(log KTECAM)与其辛醇-水分配系数(log Kow)呈现显著正相关性(r=0.97, n=7)。甲基锡富集能力较低,但可定性筛查;而苯基锡和丁基锡等5种目标化合物在TECAM膜上的被动采样速率在0.06～0.16 L·g~(-1)·d~(-1)范围变化,经反演所得其在水体中的时间加权平均浓度与传统的主动采样法所得浓度没有显著差异(P0.05)。因此,基于TECAM被动采样技术可以实现水体中极性范围较广的痕量有机锡污染筛查取证。     

半挥发性有机污染物的气相色谱纯化方法

以六氯苯作为模型化合物,建立了半挥发性有机污染物样品净化的气相色谱方法.采用进样阀切换载气吹扫的进样方式,通过保留间隙柱和溶剂放空装置实现大体积进样,经过气相色谱分离后将分析物所在的半挥发性组分选择性冷凝在收集管中.本方法对模型化合物六氯苯的制备回收率为90%,对半挥发性有机污染物样品净化方法的发展具有重要意义.     

植物--实时富集大气持久性有机污染物的被动采样平台

对植物富集大气持久性有机污染物(POPs)的机理及其在大气POPs污染监测中的应用,主要是地衣、苔藓、树叶、树皮作为大气POPs的被动采样器在大气POPs监测中的应用做了介绍,指出树木“时间隧道”作为实时记录大气历史污染状况的又一“新标本”将在大气污染“历史监测”中发挥重要作用．     

基于新型被动采样校正技术的塑化剂大气垂直浓度梯度研究

改进了垂直浓度梯度被动采样器和采样速率校正方法,并利用其考察有机磷酸酯(OPEs)和邻苯二甲酸酯(PAEs)两种塑化剂在土壤垂直方向上的采样速率、浓度分布及土-气交换趋势.为了更准确地获得采样速率,利用主动采样和添加效能参考物质(DCs)联合校正被动采样速率;得到OPEs和PAEs经主动-DCs联合校正的采样速率分别为0.27—3.16 m³·d^-1和0.23—3.25 m³·d^-1.基于主动-DCs联合校正得到的污染物浓度相比单独主动校正的结果差异显著,进而导致化合物土-气扩散趋势发生显著变化.部分物质如TIBP、TCEP、TCIPP、TPHP、TPPO、DMP、DEP等甚至出现从沉降到挥发的趋势反转.由于引入DCs校正了环境因素的影响,因此主动-DCs联合校正的被动采样速率能够获得更准确的污染物环境浓度和交换趋势.     

黄河(兰州段)水生生态系统中壬基酚的分布研究

壬基酚(NP)及壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO)是一类具有环境雌激素效应的有机污染物。研究了黄河兰州段水体中NP及NPnEO(n=1,2)的分布,测定了NP及NPnEO在河水和浮游植物、浮游动物、鱼类体中及沉积物中的含量。初步研究了黄河兰州段NP在水生生物体内的分布规律。结果表明在黄河兰州段水生生态系统中,水中NP2EO含量大于NP和NP1EO,各级生物体内的NP含量普遍高于NP1EO和NP2EO,并比水中高103~105倍,浮游动物及鱼体单位质量脂肪中的NP含量低于浮游植物单位脂肪中NP含量,沉积物中的NP浓度比水中高56.6~1 849.3倍。可见黄河兰州段水生生物对NP类污染物有生物积累作用,没有生物放大作用,NP类污染物会从水中转移到沉积物中,并在沉积物中积累。     

利用微核试验和彗星电泳试验评价黄河兰州段水质致遗传毒性作用

利用微核和彗星电泳试验对黄河兰州段鲤鱼(Cyprinuscarpio)红细胞大小及其DNA损伤(微核、核异常、单链断裂和遇碱不稳定点、双链断裂)进行了研究,并以刘家峡水库为对照.结果显示,黄河兰州段采得的鲤鱼其红细胞微核率显著增加(P<0.05),DNA单链断裂和遇碱不稳定点损伤比例和程度加重,但两样点差异不显著(P>0.05),这表明兰州段黄河水质有明显的致遗传毒性作用.同时两种检测结果显示,不同的遗传毒性检测手段具有不同的检测终点和机制,建议在监测环境污染致遗传毒性作用时考虑检测方法的统一和标准化,从而得到更可靠、全面的结果.图4表3参15     

珠三角地区POPs农药的污染现状及控制对策

概述了中国及国际社会对持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants,POPs）的关注情况。并通过对POPs农药在珠江三角洲地区（Pearl River Delta Area,PRD）使用情况的调查，以及对珠江三角洲地区POPs农药在各环境介质中的污染现状的文献综述，结合环境污染数据以及POPs农药污染调查工作中得到的数据和信息，对该地区POPs污染的可能原因和环境中可能存在的新近污染源进行了初步探讨。同时也指出了当前珠江三角洲地区在POPs农药削减与淘汰工作中所遭遇到的缺乏完善的管理体系等困难，并针对问题提出了包括加大科研投入，加强基础研究，掌握污染物来源和去向，加强替代药物的研究，建立和实施更严格的环境法规以及标准，加强环境监测能力建设，建立POPs农药污染的信息公开机制等一系列的控制对策。     

偏远高山湖泊沉积物中持久性有机污染物的沉积记录研究

持久性有机污染物(POPs)因具有半挥发性,可随大气长距离传输迁移到偏远的高山地区,对当地生态环境造成潜在威胁,因而POPs在这些地区的归趋及行为受到广泛关注.偏远高山地区环境中的POPs主要来源于大气沉降过程,湖芯能较好地保存大气污染物的沉降信息以及年代信息,被称为"天然档案室",常被用于研究污染物的沉降历史和演变规律.本文首先介绍了几种常用于湖芯定年的放射性核素定年方法,然后综述了不同区域高山湖芯中POPs的时空变化趋势以及影响因素,最后针对偏远高山沉积物研究存在的不足对未来研究提出了几点建议.     

晋江感潮河段沉积物重金属的赋存形态与生物有效性

用稀硝酸单级提取法和BCR连续提取法对晋江感潮河段沉积物中重金属生物有效性进行研究.单级提取法表明,Cu、Pb、Cr、Zn、Cd、Sb、V、Ni、Co、Fe和Mn的酸提相含量在中游河段普遍较高.除V和Fe外,表层和柱状沉积物中其他9种重金属的生物有效性均相对较高.除在个别深度外,L43柱状沉积物中多数重金属元素生物有效性变化较平稳.采用改进的BCR四步连续提取法对表层沉积物中11种重金属进行形态分析,结果表明,Mn、Ni、Pb、Cu、Cd和Cr都具有较高的生物有效性;Zn在下游河段主要分布在残渣态中,但在中上游河段弱酸溶态含量的比例普遍较高;Sb在河段下游地区非残渣态含量要明显高于中上游地区.次生相与原生相分布比值法评价结果表明,除V和Fe处于无污染水平,其他9种重金属在不同的采样点均有不同程度的污染.     

长江重庆段溶解性有机物的荧光特性分析

利用三维荧光光谱(EEMs),并结合平行因子分析(PARAFAC)及主成分分析(PCA),研究了长江重庆段溶解有机物(DOM)的荧光组分特征及其污染来源,并探讨了荧光强度同溶解性有机碳(DOC)及溶解氧(DO)的相关性.结果表明,PARAFAC模型识别出长江重庆段DOM由2类6个荧光组分组成,即类腐殖质荧光组分C1(350/422 nm)、C4(245,305/395 nm)、C5(260,340/420 nm)、C6(260/480 nm)及类蛋白荧光组分C2(275/300 nm)、C3(227,278/329 nm).在DOM来源组成中,陆源的类腐殖质含量占62.56%,类蛋白物质含量占31.31%.类腐殖质组分的荧光强度同DOC的含量存在明显的线性正相关(r=0.73),类蛋白组分的荧光强度同DO的含量呈明显的线性负相关(r=0.80).EEMs-PARAFAC不仅可以表征长江重庆段DOM的光谱特征,示踪长江重庆段的有机污染程度,还可以为三峡库区水体保护提供依据.     

黄河源头生态环境变化的遥感监测及驱动因素

利用1990年、2000年和2004年的TM卫星影像数据研究表明,近10 a来,黄河源头玛多县生态环境状况变化剧烈,主要表现为沼泽、滩涂、河流、湖泊等湿地萎缩干涸,所占比例持续减少,表明水源涵养力减弱.同时,沙地、盐碱地和不宜林草荒地等劣质土地的增加使天然草地破碎化程度加大;而天然草地、林地和宜林草荒地比例持续增加,说明在21世纪初以来的暖湿化气候背景下,黄河源头-玛多县生态环境呈良性发展态势.分析认为气温、降水、蒸发、冻土等自然因素,以及超裁过牧、滥采乱挖和草地鼠害等人类活动是导致黄河源头生态环境变化的共同驱动因素,其中又以气候因子为主导,与冻土环境及水文条件相互影响.     

现代黄河三角洲土壤特性对多氯联苯分布的影响规律

对现代黄河三角洲22个表层土壤样品中类二噁英类多氯联苯(PCBs)进行双毛细管柱GC-ECD结合MS测试,并使用相关数学统计学分析方法-相关性研究方法研究了现代黄河三角洲地区土壤特性对PCBs分布的影响,结果表明:土壤有机质量分数与其类二噁英类PCBs的总质量浓度呈弱的正相关关系。土壤粒径组成中粘粒质量分数与其类二噁英类PCBs的总质量浓度呈相关性关系,且达到极显著的水平;粉砂粒的质量分数与类二噁英类PCBs的总质量浓度无相关关系;砂粒质量分数与类二噁英类PCBs的质量浓度呈负相关关系,达到显著相关的水平。土壤溶解盐质量分数及pH值与类二噁英类PCBs的总量没有明显的相关性。可见,土壤中有机质、土壤颗粒组成中粘粒和砂粒质量分数是影响现代黄河三角洲地区土壤中PCBs分布的主要因素。     

现代黄河三角洲土壤特性对多氯联苯分布的影响规律

对现代黄河三角洲22个表层土壤样品中类二嗯英类多氯联苯（PCBs）进行双毛细管柱GC．ECD结合MS测试,并使用相关数学统计学分析方法一相关性研究方法研究了现代黄河三角洲地区土壤特性对PCBs分布的影响,结果表明：土壤有机质量分数与其类二嗯英类PCBs的总质量浓度呈弱的正相关关系。土壤粒径组成中粘粒质量分数与其类二嗯英类PCBs的总质量浓度呈相关性关系,且达到极显著的水平;粉砂粒的质量分数与类二嗯英类PCBs的总质量浓度无相关关系;砂粒质量分数与类二嗯英类PCBs的质量浓度呈负相关关系,达到显著相关的水平。土壤溶解盐质量分数及pH值与类二嗯英类PCBs的总量没有明显的相关性。可见,土壤中有机质、土壤颗粒组成中粘粒和砂粒质量分数是影响现代黄河三角洲地区土壤中PCBs分布的主要因素。     

珠江广州河段及其邻近河流表层沉积物中烷基酚的污染状况

为确定珠江广州河段及其邻近河流水体沉积物中烷基酚的时空分布状况,对该河段表层沉积物采样并应用气相色谱-质谱单离子扫描模式进行了烷基酚(APs)含量分析。结果表明壬基酚(NP)和辛基酚(OP)在样品中均有检出,其含量(以干质量计)范围分别在36.04～24694.10ng·g-1之间(中值为3717.52ng·g-1)和0.36～498.54ng·g-1之间(中值为21.10ng·g-1);珠江广州河段整体含量明显高于其邻近支流各采样点。所研究的表层沉积物样品中烷基酚含量普遍高于世界上其它都市和工业中心附近地区的污染水平,其中壬基酚含量均低于对摇蚊属昆虫(Chironomus riparius)的10d半致死浓度(LC50),但两个含量最高值均已与壬基酚对小虾(shrimp)的亚急性毒性最低效应浓度(LOEC)相接近,且大部分样品中的辛基酚含量都超过了对淡水螺(Potamopyrgus antipodarum)的8周最低效应浓度值(LOEC)标准。因此,烷基酚对该区生物造成的生态风险是一个必须加以认真对待的问题。