滇池环湖污水处理厂中酚类EDCs的存在、去除及归趋

研究了滇池环湖8座污水处理厂(Wastewater Treatment Plants,WWTPs)中酚类内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs)的存在、去除及归趋,阐明了该类物质的浓度水平、分布特征及环境归趋,明确了处理工艺及运行参数对酚类EDCs去除效果的影响,评估了出水和污泥外排对环境的污染负荷。结果表明:污水处理厂进水、出水和污泥中普遍检出了酚类EDCs,NP2EO、NP1EO和BPA是主要的酚类EDCs;8座污水处理厂进水中∑EDCs的质量浓度为2039~5 066 ng/L,出水中为420~1 536 ng/L,污泥中质量比为1 210~9 465 ng/g dw(dry weight,干重),总去除率为32%~89%;不同污水处理工艺对酚类EDCs的去除效率存在较大差异,3AMBR和A2/O工艺的去除效果较氧化沟和ICEAS工艺有明显的优势;不同的工艺参数对酚类EDCs去除的影响存在一定差异,深度处理、污泥龄和辛醇-水分配系数对酚类EDCs去除效果的影响较大;降解是污水处理厂中酚类EDCs的主要去除方式;三污、五污和六污污泥对酚类EDCs的吸附作用较强;昆明市每天进入污水处理厂的酚类EDCs总量约为3771 g,经处理后,出水外排27%。研究表明,滇池环湖污水处理厂出水及其剩余污泥具有一定的环境风险。     

珠江口地区沉积物中酚类物质污染及其生态安全评价

测定并分析了珠江口、横门水道及附近鱼塘沉积物中4种美国EPA优先控制氯酚化合物(CPs)和双酚A(BPA)的污染特征.结果表明:4种USEPA优先控制CPs化合物中,五氯酚(PCP)和2,4-二氯酚(2,4-DCP)的检出率为100%,2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)检出率为30%,2-氯酚(2-CP)的检出率为0,PCP、2,4,6-TCP、2,4-DCP的干重质量比范围分别为0.57～4.30 ng/g、0.25～2.18ng/g和0.17～7.20ng/g;BPA的检出率为100%,质量比范围为0.58～2.16ng/g.上述酚类物质在河流沉积物中的质量比均高于它们在鱼塘和珠江口沉积物中的质量比.多元回归分析显示,4种CPs化合物、BPA与pH值和有机质等环境因子的相关性不显著.参照SSB阈值和EC/PNEC生态风险评价体系,珠江口地区沉积物中CPs和BPA等酚类物质导致生态风险的可能性较低.     

巢湖及入湖河流中磺胺抗生素残留现状分析

为了解巢湖及其主要入湖河流水中磺胺类抗生素残留现状,采用固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱联用技术(SPE-UPLC-MS/MS)分析了巢湖湖水及南淝河等主要入湖河流水中磺胺氯哒嗪、磺胺间二甲氧嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲恶唑5种磺胺类抗生素的残留量。结果表明:湖区14个监测点湖水中磺胺类抗生素均不同程度检出,且以磺胺甲恶唑为主,5种磺胺类抗生素检出率为21%~86%,平均质量浓度为2.1~19.3 ng/L;西半湖湖心水中抗生素残留质量浓度(2.2~45.6 ng/L)明显高于东半湖湖心水(ND(未检出或低于检出限)~3.4 ng/L);巢湖北岸4个乡镇区近岸湖水中抗生素质量浓度为ND~16.2 ng/L;南淝河等主要入湖河流水中抗生素质量浓度为ND~95.6 ng/L。研究表明,巢湖及其主要入湖河流水中均有磺胺类抗生素残留,需要加强对抗生素的监测与管理。     

六叉河农业小流域多水塘沉积物中HCHs的历史分布和残留

采集六叉河流域多水塘沉积物,利用沉积物年代学方法,建立未受扰动水塘沉积物年代序列,分析有机氯农药HCHs在江淮地区典型农业流域多水塘沉积物中的残留特征和降解过程,评估农药残留的生态风险.结果表明,过去几十年的农业集约化中农药的投入,是导致农药残留主要因素.HCH的历史投入量约为18400kg,多水塘沉积物中残留的HCH为0.177 kg,HcH残留量已经不再显著.对于HCHs4种异构体,a-HCH在所有样品中均未检出;β-HCH与γ-HCH的检出率为6.98％,β-HCH最高残留质量比为7.88ng/g,γ-HCH为9.51 ng/g;δ-HCH检出率为3.49％,最高残留质量比为5.07ng/g.表明流域水塘沉积物中累积的HCHs在过去几十年基本已经被降解,流域存在较低的HCHs残留风险.在空间分布上看,不同类型的水塘由于其下垫面土地利用类型差别,其沉积物中HCH残留存在明显差异,γ-HCH(林丹)仅在河塘中被检出(检出率为20.7％),表层沉积物质量比9.51 ng/g.研究表明,六叉河流域的HCH已经基本全都降解,不存在HCH农药残留风险,但流域尺度上可能存在新的HCH输入来源.     

三峡库区重庆段重点水域沉积物多环芳烃的污染特征及生态风险评价

采用液相色谱法对三峡库区重庆段9个断面沉积物样品的多环芳烃(PAHs)进行了分析。结果表明,三峡库区重庆段沉积物中ΣPAHs质量比范围为68.6~4 226 ng/g,平均质量比为685 ng/g;7种致癌单体Σ7PAHs质量比范围为23.7~1 265 ng/g,平均值为261ng/g,属中等污染水平。沉积物中ΣPAHs质量比最高点位于化工园区下游,其余断面质量比较低且变化较小;化工园区下游以2~3环为主,占总量的50.66%,其余断面以5~6环为主,占总量的25.90%~67.01%。沉积物中PAHs来源主要为木柴、煤燃料的高温燃烧。沉积物质量基准法和质量标准法评价结果表明,化工园区下游沉积物存在生态风险,有必要开展PAHs污染来源调查和底质生态修复研究;其余断面存在潜在生态风险,需加强监测。     

我国主要地区表层沉积物中16种PAHs的污染特征

为全面了解我国表层沉积物中多环芳烃(PAHs)污染状况,对近10年文献报道的105组数据进行整理归纳,分析了我国沉积物中16种PAHs污染水平、组成特征和空间分布特征.结果表明,我国主要地区表层沉积物中PAHs质量比范围为ND(未检出)～27 510 ng/g,均值和中位值分别为789.1 ng/g和477.0 ng/g,总体处于中度污染水平;其中,高相对分子质量PAHs占61.6％.按水体类型分,河湖沉积物中PAHs质量比中位值高于近海;按地域分,河湖沉积物中PAHs质量比中位值分布呈西部和北部偏高、东部和南部偏低的特点;近海沉积物中黄海PAHs质量比中位值偏高,其他海域相近.这主要与气候条件、能源消耗、产业结构和水动力学等因素有关.目前,我国沉积物中PAHs生态风险整体偏低,但局部地区污染严重,会对当地产生一定生态影响.     

三种酚类内分泌干扰物在珠江口不同水体中质量浓度分布的研究

应用固相微萃取衍生化与气相色谱质谱联用技术,对珠江口地区不同水体中3种酚类内分泌干扰物(pEDCs):辛基酚(OP)、壬基酚(NP)和双酚A(BPA)的质量浓度分布进行了调查.结果表明,淡水水体中3种pEDCs质量浓度为:饮用水水源最低,水产养殖鱼塘次之,其后依次是珠江河段(广州和中山河段)和污水处理厂,而垃圾渗沥液处理厂的质量浓度最高.垃圾渗沥液中OP、NP和BPA的质量浓度分别为1.58～4.35 μg·L-1、79.0～276 μg·L-1和862～18 891 μg·L-1.咸淡水水体中,深圳福田自然保护区NP质量浓度高于香港米埔自然保护区,平均值分别为0.88 μg·L-1和0.39 μg·L-1.两个保护区内BPA的质量浓度明显高于OP和NP的质量浓度.海洋水体中pEDCs质量浓度与部分淡水和咸淡水相当,其中东莞近海水域中NP的质量浓度比中山和深圳近海水域偏高(分别为0.76～1.12 μg·L-1和0.26～0.73 μg·L-1).垃圾渗沥液中pEDCs的污染严重,可能是周围环境水体受pEDCs污染的主要来源之一,直接排放到周围水体,对生物具有潜在的生态风险.     

全氟辛烷磺酸(PFOS)的环境污染及生态毒性研究进展

对持久性有机污染物全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane Sulfonate,PFOS)在环境中的污染分布、生物累积性、生态毒性及降解研究进展进行了综述。中国、美国、日本等国家不同地区水环境的监测中普遍检出PFOS,其质量浓度范围在未检出~458 ng/L;沉积物中的PFOS质量比在未检出~11 ng/g dw;甚至在一些国家的饮用水中也有PFOS检出,质量浓度在0~57 ng/L。研究表明,PFOS能够在生物体内累积并沿食物链逐级放大,具有生物累积和生物放大性;通过对生物组织内的PFOS检测发现,肝脏中的PFOS质量比较其他组织高,由此推断,肝脏很有可能是PFOS蓄积的主要靶器官。目前,就PFOS的生态毒性研究已逐步深入,通过对一些水生生物和大鼠的毒性试验表明,一定量的PFOS会对试验生物造成器官损伤,并具有一定的免疫、生殖及胚胎毒性。关于PFOS的降解研究目前还较缺乏,微生物降解、超声波降解、化学还原降解等尚处于研究阶段。今后在PFOS对陆生生物的生态毒性研究、新的降解方法寻求这两方面还需进一步探索。     

再生水中微量有毒有害污染物的初步筛查

采用气相色谱质谱联用(GC-MS)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等方法对5个污水处理厂再生水中的162种微量有毒有害污染物进行了评价。在各种污染物中,酚类、酞酸酯、类固醇激素和金属类物质被检出。酚类物质的质量浓度为0.01~148 ng/L,符合地表水环境质量标准,但三氯生、双酚A仍存在一定的生态风险;酞酸酯类物质的质量浓度为0.1~0.45μg/L,符合地表水环境质量标准;类固醇激素的质量浓度为0.5~30 ng/L,具有内分泌干扰效应,需优先控制;金属类物质的质量浓度为1~27μg/L,满足污水排放标准和地表水环境质量标准。     

北京市沙河水库沉积物重金属分布特征及扩散通量估算

对北运河上游沙河水库沉积物中典型重金属元素的污染特征进行了分析,采用Lars H¨okanson潜在生态风险指数评价了重金属的污染程度和环境风险,并利用一维孔隙水扩散模型(Fick定律)估算了微量重金属在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明,沙河水库沉积物重金属质量比随深度增加均呈现明显下降趋势,以库心区最明显。沉积物中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的平均质量比分别为49.8 mg/kg、42.8 mg/kg、42.9 mg/kg、18.3 mg/kg、167.9 mg/kg,除Pb外均超过北京市土壤自然重金属质量比近2倍。库心区重金属污染最为严重,表层沉积物中Cr、Cu、Ni、Zn质量比分别超过北京市土壤自然背景值2.8、4.3、2.6、5.9倍。各采样点综合潜在生态风险指数(RI)以库心区最大,为49.9,但所有样点RI及均值都低于150,处于低潜在生态风险状态。随深度增加沉积物孔隙水中Cr质量浓度基本保持恒定;As质量浓度呈明显增加趋势,即存在孔隙水中As向上覆水释放;Zn、Ni和Cu质量浓度随深度增加呈下降趋势,并逐渐趋于稳定。Cr、Zn、As、Ni、Cu在沉积物-水界面的扩散通量分别为13.05μg/(m2·d)、-20.89μg/(m2·d)、108.4μg/(m2·d)、-35.67μg/(m2·d)、-5.11μg/(m2·d)。     

北黄海近岸海域生物体中酚类内分泌干扰物富集与放大作用研究

在北黄海近岸海域21个典型区域采集了可构成3个营养级的6种生物样品,分别为海带、裙带菜、牡蛎、扇贝、海参和黑鱼.采用HPLC-MS/MS检测6种生物样品中双酚A(BPA)、辛基酚(0P)、壬基酚(NP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)、对叔丁基苯酚(PTBP)和对特辛基苯酚(POP)质量比,并进一步采用生物富集因子(BAF)和生物放大因子(TMF)评价了北黄海近岸海域生物体内酚类内分泌干扰物的富集作用与放大能力.结果表明,北黄海近岸海域生物体中6种酚类内分泌干扰物的质量比范围为检出限(nd)～1 796.26 ng/g,其中2,4-二氯酚具有较强的生物富集效应,辛基酚和壬基酚具有潜在的生物富集效应,同时营养级越高,生物放大作用越明显.研究表明,海洋生物体对酚类内分泌干扰物的富集能力随营养级升高而增大.     

壬基酚和双酚A高效降解菌菌剂添加对污泥堆肥过程的影响

为探究降解菌对堆体内壬基酚(Nonylphenol,NP)和双酚A(Bisphenol A,BPA)的降解效率,以实验室前期筛选的高效降解菌N-1,B-1为菌剂,接种量为2%,向NP,BPA初始质量浓度分别为3. 59,3. 98mg/kg的污泥物料中添加不同剂量(15 mg/kg和30 mg/kg)的NP和BPA,在0. 5 L反应器内进行好氧堆肥试验。结果显示,堆肥7 d,堆体温度及p H值达到最大。与对照组(未添加菌剂)相比,添加N-1菌剂分别使堆体最高温度升高4. 6℃,2. 5℃;添加B-1菌剂分别使堆体温度升高2. 0℃,3. 4℃。与对照处理相比,添加N-1和B-1菌剂可显著提高NP和BPA在堆肥初期的降解速率,缩短其在堆肥中的半衰期,N-1,B-1菌剂可高效降解堆肥前期的NP和BPA。堆肥结束后,堆体中NP和BPA去除率高达95%。     

高铁酸钾氧化降解水中双酚A的研究

为了对实际应用提供理论指导,通过烧杯试验研究了高铁酸钾(K2FeO4)对水中内分泌干扰物双酚A(BPA)的氧化降解效能,探讨了水中本底物质对K2FeO4氧化降解BPA的影响.结果表明,水中BPA易被K2FeO4氧化降解,适宜的氧化时间为30 min,适宜的pH值为5.0～6.0;当原水BPA质量浓度为2 mg/L,K2FeO4/BPA物质的量比为3时,BPA基本完全降解;低BPA初始浓度下,K2FeO4降解BPA的效能下降;水中本底物质天然有机物、SiO32-和自由基抑制剂叔丁醇的存在一定程度上抑制K2FeO4对BPA的氧化降解,面HCO3-的存在一定程度上促进K2FeO4对BPA的降解.     

改性无烟煤去除水中内分泌干扰物的性能探究

以KOH为改性剂对无烟煤改性,研究了改性前后无烟煤对3种内分泌干扰物EDCs(17α-乙炔基雌二醇EE2、双酚A BPA、磺胺甲噁唑SMZ)的吸附性能。结果表明,KOH改性对无烟煤的孔结构和表面性质产生影响,提高了无烟煤对3种EDCs的吸附量,其中对EE2的吸附量提高了近2倍。3种EDCs在改性前后2种无烟煤上的吸附过程均可用伪二级动力学描述,吸附等温线更符合Langmuir吸附等温方程,表现为化学吸附。改性前后2种无烟煤对EE2均表现出最高吸附能力,平衡吸附量(qe)分别为0.214 7μg/mg与0.622 9μg/mg;其次是BPA;最差是SMZ,qe仅为0.095 9μg/mg与0.124 2μg/mg。进一步研究表明,目标物的吸附情况与其憎水性质和分子结构有关,无烟煤吸附目标物的能力与其正辛醇/水分配系数正相关。     

土壤中7种典型PPCPs的分布特征及其影响因素分析

药物和个人护理产品(PPCPs)的环境残留问题在全世界范围内受到了越来越多的关注。利用高效液相色谱与质谱联用技术(LCMS)检测了研究区域土壤样品中7种典型PPCPs的质量比,分析了PPCPs在不同区域和不同深度土层中的分布特征,通过相关性研究探寻了影响这类物质分布的关键理化因子。检测采用正离子模式,以甲醇和水为流动相梯度洗脱,7种PPCPs的线性决定系数大于0.99,加标回收率为71.2%~140%,相对标准偏差RSD为6.7%~22%。结果表明,除美托诺尔和咖啡因未被检出外,其余5种药物的检出率在13%~100%。采样点ΣPPCPs的平均质量比为9.91 ng/g dw,质量比范围为2.23~26.07 ng/g dw。DEET是研究区质量比最高的PPCPs,平均质量比达7.88 ng/g dw,检出率为100%。区域分布表明,垃圾渗沥液及驱虫剂的喷洒可能导致土壤中DEET质量比偏高。DEET的GUS指数为3.65,淋溶迁移性和潜在环境风险高。垂直分布显示,随土层深度增加,DEET质量比总体呈现下降趋势。相关分析结果显示,DEET质量比与土壤有机质呈显著的正相关关系(r=0.6746,p0.01),与土壤的p H值呈显著的负相关关系(r=-0.5761,p0.01)。     

广西某伴砷金属矿区河流沉积物中As形态分析及风险评价

为了解伴砷金属矿开发对附近河流及沉积物影响,采集广西某典型伴砷金属矿区附近河流沉积物,进行砷含量和形态分析及生态风险评价。结果表明,沉积物中砷含量均较高,已经构成污染,河流沉积物中As来自矿区的支流。Hakanson潜在生态风险评价结果表明,河流中游和支流沉积物中As呈现出较强的生态风险,而下游相对较小。     

重庆园博园龙景湖水体中无机硫分布特征及有机质的影响

龙景湖是一个新建的人工深水湖,夏秋季节由于H2S等产生的黑臭问题严重阻碍了园区的发展。对龙景湖沉积物、孔隙水和上覆水的无机硫、有机质进行了研究。结果表明:上覆水和孔隙水中硫酸盐(SO2-4)质量浓度分别为10.20~76.87 mg/L、7.13~20.45 mg/L,总有机碳(TOC)质量浓度分别为89.00~164.08 mg/L、12.81~116.20 mg/L,上覆水中溶解性硫化物质量浓度为16.32~64.21 mg/L;沉积物中酸挥发性硫化物(AVS)质量比为100.90~311.83 mg/kg,铬还原硫化物(CRS)质量比为106.01~471.53 mg/kg,元素硫(ES)质量比为57.87~351.63 mg/kg。上覆水中SO2-4和S2-沿深度方向分别增加和减少,沉积物中3类还原态硫(AVS、CRS、ES)沿深度方向均先增加后减少,且质量比从大到小为CRS、AVS、ES。上覆水中TOC充足,SO2-4(X)与TOC(Y)的质量浓度成反比(Y=-0.637X+147.73),SO2-4是硫酸盐还原过程的控制因素;孔隙水中SO2-4与TOC的质量浓度成正比(Y=3.1385X+14.061),TOC含量和生物有效性为SO2-4还原过程的控制因素。研究表明,原龙景水库、凌云桥等位置SO2-4还原性最强,是湖水夏秋季节产生黑臭问题的潜在位置。     

上覆水性质对滇池沉积物释放滴滴涕的影响

以滇池沉积物为基质,制备p,p'-DDE污染沉积物,通过模拟悬浮态释放试验,研究了上覆水性质对滇池沉积物释放滴滴涕(DDT)的影响。结果表明:在25℃悬浮状态下,沉积物中的p,p'-DDE可逐步释放出来,表现出初阶段释放速度较快、而后变缓的特点;水体温度与沉积物释放p,p'-DDE呈正相关,水温40℃时的平衡释放量是10℃时的5.2倍;在p H=3~11的范围内,偏碱性的水体有利于p,p'-DDE从沉积相向水相中迁移,水体p H=11的平衡释放量是p H=3的2.3倍;高水平的离子强度对沉积物中p,p'-DDE的释放有抑制作用,1 mol/L Ca Cl2溶液的平衡释放量是0.01 mol/L时的44.6%;水体中的溶解性有机质对沉积物释放p,p'-DDE有显著的"增溶效应",溶解性有机质质量分数为1%时的平衡释放量是0.1%的8.5倍。研究表明,在评价湖泊水环境中DDT的生态风险时,上覆水的理化性质是一个需要考虑的因素,水温、p H值、离子强度和溶解性有机质等因素可通过提供吸热反应的动力、改变沉积物有机质形态、增加水中胶体物质的形成等途径影响沉积物中DDT向水相的迁移行为。     

北运河下游沉积物中重金属污染特征及评价

围绕高污染状况下的污水补给河流的重金属污染问题,选取北运河干流不同类型河段及支流水体风港减河,采集河流沉积物,测定不同深度沉积物中的Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn,分析其历史分布累积及变化特征,并评估其污染状况.结果表明,沉积物中重金属分布存在空间和垂直(历史)差异.上游城镇型河段沉积物的重金属质量比较下游农村型河段(支流汇入前)的质量比高,方差分析显示二者有显著差异;从垂直(历史)分布看,Cu、Pb和Zn呈现由沉积物底层向表层逐渐增加的趋势.此外、支流沉积物重金属质量比高于附近干流,支流汇入后,干流沉积物重金属质量比明显升高,方差分析也显示支流重金属累积与支流汇入前的干流重金属含量存在显著差别.这表明支流水体对北运河干流的污染贡献不可忽视.沉积物质量基准毒性评价表明,北运河及其支流沉积物中Cr及Ni的生物毒害作用存在频繁发生的可能,并且主要发生在下游农村型河段及支流.     

乐清湾海域生物体内多氯联苯的分布特征

以台州(乐清湾)为例,研究了乐清湾海域生物体内多氯联苯(PCBs)的分布,其中以鱼、贝类和虾为主要实验对象,分析了多氯联苯的来源、浓度及各种影响因素。结果表明,鱼肉中∑PCBs 的残留含量为8.61~23.06ng/g,贝类中∑PCBs 的残留含量为11.77~38.04ng/g,对虾中∑PCBs的残留含量为0.38~11.19ng/g。近海生物体内多氯联苯的来源与当地工业排污、航运、PCBs废旧设施非法处置或封存不当等一系列因素有关。