高效液相色谱串联质谱法测定污水污泥中4种磺胺类药物及其乙酰化代谢物

本文建立了一种检测污水及污泥中4种磺胺类抗生素及其相应的乙酰化代谢物的分析方法,包括磺胺嘧啶(SD)、磺胺甲基嘧啶(SM1)、磺胺二甲基嘧啶(SM2)、磺胺甲恶唑(SMZ)以及它们相对应的乙酰化代谢物.本文采用了固相萃取(SPE)的方法作为前处理,并优化了固相萃取条件.计算了样品中复杂的基质效应,并使用内标法来抵消基质效应.该方法在污水中检测限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.12—2.06 ng·L~(-1)和0.43—5.12 ng·L~(-1),在污泥中分别为0.28—2.31 ng·g~(-1)和0.88—6.77 ng·g~(-1),在污水和污泥中的回收率为分别为70.8%—130.6%,88.0%—129.2%.本方法成功应用于检测污水处理厂中的污水及污泥中的目标化合物.     

山东某污水处理厂中环型和线型甲基硅氧烷的行为归趋

本文研究了山东某污水处理厂污水及污泥中3种环型甲基硅氧烷(D4—D6,CMS)和12种线型甲基硅氧烷(L5—L16,LMS)的行为归趋.进水中总甲基硅氧烷(∑MS)的浓度为15.7—65.7μg·L~(-1)(平均值:39.2μg·L~(-1)),其中∑LMS占比为98. 2%.进水中∑MS浓度夏季最高(65. 7μg·L~(-1)),其次分别是秋季(41.7μg·L~(-1))、冬季(33.7μg·L~(-1))和春季(15.7μg·L~(-1)).出水中∑MS浓度为6.24—14.3μg·L~(-1)(平均值:10.6μg·L~(-1)),平均去除率为73.0%.污泥中∑MS的浓度为14.1—48.4μg·g~(-1)(平均值:20.3μg·g~(-1)),D4—D6的泥水分配系数(lg Kd)为3.84—4.44,L6—L16的lg Kd为2.24—4.30.此外,通过计算甲基硅氧烷的危险商数(hazard quotients,HQ)评估了其对水生生物的危害,发现污水处理厂出水中目标化合物的潜在危害较低.     

污水处理厂进出水中环状挥发性甲基硅氧烷(cVMS)浓度季节性变化

环状挥发性甲基硅氧烷(cVMS)具有高挥发性和高亲脂性,被确认为潜在全球性污染物.本文采用液-液微萃取法,对大连市内8座污水处理厂进出水中3种环状挥发性甲基硅氧烷(D4、D5、D6)浓度水平进行为期一年监测,探究了进出水中cVMS浓度季节性变化规律.污水厂进出水中cVMS年平均浓度分别为830.2 ng·L~(-1)和234.8 ng·L~(-1),进水cVMS中D4、D5、D6年平均浓度分别为471.9、1.565×10~3、453.6 ng·L~(-1),出水cVMS中D4、D5、D6年平均浓度分别为249.3、244.1、210.9 ng·L~(-1),cVMS去除率范围为47.2%—84.4%.进水中D4、D5、D6浓度均高于出水,其中D5占比为62.2%.污水厂中进出水中cVMS浓度水平有明显的季节变化规律,冬季较高,春秋较低,冬季进水中cVMS年均浓度是春季的1.57倍,是秋季的2.26倍,冬季出水是春季的1.95倍,是秋季的4.24倍.相比曝气生物滤池(BAF)和循环式活性污泥法(CAST)两种处理工艺,恒水位序批式反应器(CWSBR)工艺对cVMS具有较高的去除率.     

邯郸市两座污水处理厂中磺胺类和β-内酰胺类抗生素迁移转化特征

采用固相萃取-高效液相色谱法检测9种磺胺类和6种β-内酰胺类抗生素,并考察了其在两家不同处理工艺的城市污水处理厂的存在水平及迁移转化特征.结果表明,两类抗生素在污水厂进出水中浓度水平均为μg·L~(-1),磺胺类抗生素平均去除率达60%以上,β-内酰胺类平均去除率仅为40%左右;脱水污泥中均存在目标抗生素残留,两类抗生素含量范围分别为磺胺类ND—4.67μg·g~(-1)和β-内酰胺类0.15—6.68μg·g~(-1).对目标抗生素进行质量平衡分析发现,磺胺类抗生素主要通过污泥吸附去除,吸附率占总去除率的74%左右;β-内酰胺类主要通过生物降解去除,两厂中吸附率仅占33.3%和17.9%.     

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。     

中山市河涌水体嗅味物质分布及其去除研究

城市河涌的嗅味问题对城市景观与居民生活有着重要的影响,研究河涌中嗅味物质的分布及其去除具有重要意义。以中山市为研究区,采用固相微萃取-气质联用技术(SPME-GC/MS)对中山市内的48条主要河涌水体中的土臭素(GSM)、2-甲基异茨醇(MIB)、2,3,6-三氯苯甲醚(TCA)、2-异丙基-3-甲氧基吡嗪(IPMP)以及2-异丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP)等5种嗅味物质进行检测,并分析其分布特征,探讨污水处理厂处理工艺对嗅味物质的去除效果。结果表明,(1)小榄镇、古镇镇、横栏镇、神湾镇、三角镇、民众镇和火炬区这7个镇区的河涌水体中嗅味物质总浓度最低,其平均质量浓度为20.22ng·L~(-1);坦洲镇、板芙镇、三乡镇、南朗镇和东凤镇这5个镇区的河涌水体中嗅味物质总浓度次之,其平均质量浓度为29.45ng·L~(-1);而黄圃镇、东升镇、港口镇、阜沙镇、西区街道和南区街道这6个镇区的河涌水体中嗅味物质总质量浓度最高,其平均浓度为39.07 ng·L~(-1)。这可能是由于黄圃镇与东升镇等6个镇区的人口密度较高,而小榄镇和古镇镇等7个镇区靠近磨刀门水道与洪奇沥水道,因而各镇区的河涌水体中嗅味物质浓度有所差异。(2)GSM、MIB和TCA是中山市河涌水体的主要嗅味物质,这3种嗅味物质的浓度占嗅味物质总浓度的82.46%~98.41%。中山市河涌水体中的嗅味物质可能由河涌中的蓝绿藻和硅藻等直接产生。(3)污水处理厂的处理工艺(厌氧/缺氧/好氧,A~2/O)对嗅味物质具有一定的去除效果。污水处理厂A对MIB、TCA和GSM的去除率分别为65.83%、65.84%和82.56%,污水处理厂B对MIB、TCA和GSM的去除率分别为83.96%、62.55%和80.24%。在污水处理厂工艺流程中,厌氧段和好氧段对嗅味物质的去除效果较好。因此,中山市需提高城市污水收集率,避免生活污水直排河涌,同时污水处理厂可增加深度处理工艺,以更好地去除其中的嗅味物质。     

污水中氟喹诺酮类抗生素的分析方法

本文建立了固相萃取与高效液相色谱-串联质谱联用(HPLC-MS-MS)检测污水中8种氟喹诺酮类(FQs)抗生素残留的分析方法.样品经HLB固相萃取柱富集、净化后,用5%氨水-甲醇(V/V)溶液洗脱,洗脱液经N2浓缩定容后,以Acclaim 120 C18柱分离,高效液相色谱-串联质谱仪多反应监测正离子模式(MRM)定性、定量分析.以去离子水和污水为基质,诺氟沙星-d5为替代物进行回收率评价,8种氟喹诺酮类抗生素在加标浓度为100ng.l-1和25ng.l-1时的回收率为73.8%—113%和56.8%—115%,相对标准偏差(RSD)为2.60%—13.2%和3.70%—12.3%(n=4),方法检出限为0.2—1 ng.l-1.对北京市7大污水处理厂进出口污水中氟喹诺酮类抗生素进行残留分析,结果表明7大污水处理厂进出口污水中均有FQs检出,其中氧氟沙星含量最高.     

上海某城市污水处理厂污水中药物类个人护理用品(PPCPs)的调查研究

通过两次采集上海某大型污水处理厂的水样,采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术对水样中的94种典型药物和个人护理用品(PPCPs)进行分析,并初步分析了污水处理工艺对典型药物的处理效果。结果显示,该厂污水中有咖啡因、布洛芬、酮洛芬、双氯酚酸、氧氟沙星、睾酮、诺龙、磺胺吡啶、磺胺甲恶唑、甲砜霉素、氟甲砜霉素、氯贝酸、磺胺二甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、氯霉素和诺龙等15种药物被检出和定量。初沉出水中药物总浓度为8 643~10 481 ng·L1,主要为咖啡因,出厂水中药物总浓度为1 005~1 076 ng·L1。其中,磺胺二甲基嘧啶、甲砜霉素和氟甲砜霉素在相关报道中较少进行检测或没有检出。磺胺二甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、氯霉素和诺龙4种药物经生化反应池(A/A/O)和二沉池处理之后未检出。以A/A/O为核心技术的污水处理工艺对咖啡因、氯霉素、甲砜霉素和诺龙等药物处理效率较好(85%~99%),但对大部分药物处理效果并不显著。     

污水处理厂中典型内分泌干扰物的去除效果研究

内分泌干扰物(Endocrine Disruption Chemicals,EDCs)在水中极低浓度下即会引起水生生物生殖发育、神经和免疫系统的异常,对人群的健康危害不容忽视。EDCs在污水厂中具有低浓度、难去除的特点,为进一步阐明污水处理厂不同处理工艺对此类EDCs的去除效果,采用化学分析法(气质联用法)和生物学方法(H295R和MVLN细胞实验法)分析东莞市2个城市污水处理厂中8种典型EDCs的分布特征和去除效果。结果显示,两污水厂进水中壬基酚(Nonlyphenol,NP)、辛基酚(Octylphenol,OP)、双酚A(Bisphenol A,BPA)浓度较高,NP质量浓度分别高达10 782 ng·L~(-1)和2 664 ng·L~(-1),而雌激素类物质雌酮(Estrone,E1)、雌二醇(17β-Estradiol,E2)与雌三醇(Estriol,E3)、17α-乙炔基雌二醇(17α-Ethinglestradiol,EE2)、己烯雌酚(Diethylstilbestrol,DES)浓度较低,经处理后,去除效率均超过90%。两污水厂进水及出水处理后H295R细胞内雌二醇(E2)水平显著升高,睾酮(Testosterone,T)水平呈下降趋势,类固醇合成基因HMGR、CYP11B2和CYP19表达量显著增加。MVLN细胞试验结果显示,两污水厂出水中雌激素当量(Estradiol Equivalency quotient,EEQ)分别达19.25ng·L~(-1)和14.21 ng·L~(-1)。本研究表明,即使化学分析结果显示EDCs去除率高达90%,且出水中雌激素化合物低于检出限,但是出水中类固醇激素干扰活性及雌激素活性依然存在。类固醇激素水平与水中酚类物质浓度没有显著相关性,A、B两个污水厂出厂水中除酚类化合物外,其他产生雌激素效应的化合物或类固醇合成干扰物也不容忽视。     

汞在城市污水处理厂的赋存特征及质量平衡——甲基汞

以焦作市第一污水处理厂各工艺单元的进出物料为研究对象,通过样品中甲基汞和溶解态甲基汞含量的测定,初步探讨了甲基汞在污水处理厂物料中的赋存特征和迁移过程.结果发现,污水处理厂进水中甲基汞和溶解态甲基汞的含量分别在6.73—49.53 ng·L-1和0.55—8.14 ng·L-1之间,日均值分别为21.34±13.88 ng·L-1和2.55±2.36 ng·L-1.污水厂外排水中甲基汞含量在0.42—1.15 ng·L-1之间,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)中规定的烷基汞含量限值(10 ng·L-1)要求.污水厂对原污水中甲基汞和溶解态甲基汞的去除率分别达到了96.3%和85.1%,甲基汞的去除主要发生在二级处理工艺单元(氧化沟+二沉池).与污水厂进水相比,出水中溶解态甲基汞所占甲基汞的比率显著升高(15.4%±11.4%升至48.3%±17.9%)(P<0.001),甲基汞占总汞的比率也有显著升高(1.9%±1.2%升至3.9%±1.2%)(P<0.001).沉砂池、二沉池、浓缩池和压滤机房污泥中甲基汞含量分别为7.65±4.35、13.53±6.54、10.48±8.17、8.80±6.48 ng·g-1,占总汞的比率分别为0.9%±0.5%、0.3%±0.1%、0.2%±0.2%、0.2%±0.1%.各处理单元污泥中甲基汞含量均不稳定,日变异系数均达到了45%以上.污水处理厂进出物料中甲基汞的质量平衡计算表明,每天离开污水处理厂的甲基汞比进入污水处理厂的甲基汞减少了1889 mg,占进水中甲基汞质量的88.5%.甲基汞的损失主要发生在二级处理工艺单元,可能有两个方面的原因,一是甲基汞在氧化沟和二沉池中的吸附和沉积,二是甲基汞在污水处理过程中发生了去甲基化.     

渭河西安段磺胺类抗生素的分布特征及生态风险评价

采用HPLC-MS/MS对渭河西安段(咸阳至西安)表层水体中的磺胺类抗生素污染物进行检测分析,丰水期共检出包括磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲唑、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺吡啶、磺胺喹喔啉、磺胺氯哒嗪和磺胺增效剂甲氧苄啶8种药物残留,检出率50%—100%,检出浓度nd—178.44 ng·L~(-1);平水期检测到除磺胺氯哒嗪外7种,检出率25%—100%,检出浓度nd—114.46 ng·L~(-1).与国内其他河流相比,渭河西安段检出的磺胺类抗生素种类较多,浓度处于中等水平.磺胺类抗生素的浓度分布呈现:平水期,上游中游下游;丰水期,中游下游上游的特点;平水期和丰水期共同检出的磺胺类抗生素比较,平水期检出总浓度高于丰水期.源分析初步表明,生活污水、工业和医疗废水、禽畜和水产养殖是渭河西安段磺胺类抗生素浓度水平较高的主要原因.此外,渭河西安段表层水体中磺胺类抗生素浓度与COD、NH_3-N、TN、TP等其他同步水污染指标无明显相关关系.风险商值RQs分析表明除磺胺甲唑(RQs≥1)对相应物种存在高风险,其他抗生素的风险较低(RQs0.1).     

上海某城市污水处理厂污水中药物和个人护理用品(PPCPs)的调查研究

通过两次采集上海某大型污水处理厂的水样,采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-M S/MS)技术对水样中的94种典型药物和个人护理用品(PPCPs)进行分析,并初步分析了污水处理工艺对典型药物的处理效果.结果显示,该厂污水中有咖啡因、布洛芬、酮洛芬、双氯酚酸、氧氟沙星、睾酮、诺龙、磺胺吡啶、磺胺甲恶唑、甲砜霉素、氟甲砜霉素、氯贝酸、磺胺二甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、氯霉素和诺龙等15种药物被检出和定量.初沉出水中药物总浓度为8 643～10 481 ng·L1,主要为咖啡因,出厂水中药物总浓度为1 005 ～1 076 ng·L1.其中,磺胺二甲基嘧啶、甲砜霉素和氟甲砜霉素在相关报道中较少进行检测或没有检出.磺胺二甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、氯霉素和诺龙4种药物经生化反应池(A/A/O)和二沉池处理之后未检出.以A/A/O为核心技术的污水处理工艺对咖啡因、氯霉素、甲砜霉素和诺龙等药物处理效率较好(85％～99％),但对大部分药物处理效果并不显著.     

高效液相色谱-三重四极杆串联质谱测定环境水样中20种环境内分泌干扰物

环境内分泌干扰物(EDCs)是指干扰生物体内保持自身平衡和调节发育过程中天然激素的外源性化学物质.因EDCs对环境暴露生物体正常生长发育和繁殖带来的潜在危害,其已成为当前科学界和公众共同关注的热点问题之一.本论文建立了固相萃取-高效液相色谱-串联质谱测定水样中4类EDCs(孕激素、雄激素、雌激素和烷基酚)的分析方法.水样通过HLB小柱进行固相萃取和纯化,以甲醇和水为正模式流动相,孕激素和雄激素等物质在正模式下响应高;甲醇和0.1%氨水为负模式流动相,雌激素和烷基酚等物质在负模式下响应高.20种EDCs的定量分析通过三重四极杆串联质谱多反应监测模式分析.各目标物的检出限为0.04—0.51 ng·L~(-1),定量限为0.13—1.70 ng·L~(-1),回收率为76.1%—121.6%,相对标准偏差15%.应用该方法对不同水体(河流水、湖泊水和生活污水)中EDCs的分布状况进行了初步调查,发现EDCs广泛存在于表层水样中,浓度范围为ND—981.1 ng·L~(-1).     

A~2/O工艺处理污水中雌激素活性和典型雌激素水平变化

针对水环境中内分泌干扰物低浓度、难去除和高危害的特点,为全面了解污水处理过程中雌激素水平和效应的变化情况,采用HPLC-UV-FLD分析了污水中4种固醇类雌激素的浓度水平,采用重组酵母菌雌激素筛检法(YES)评价了城市污水处理流程(A~2/O)中污水的雌激素活性,同时采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测污水处理过程中雌二醇(E2)的浓度水平。结果表明,出水中雌酮(E1)质量浓度最高,为87.97 ng·L~(-1),雌二醇(E2)质量浓度最低,为5.50 ng·L~(-1),固醇类雌激素水平去除率为88.83%~95.69%。A~2/O系统对雌激素活性的去除率为73.33%,但出水仍具有一定的雌激素活性,雌激素当量EEQ为1.92 ng·L~(-1)。ELSIA检测得雌二醇(E2)质量浓度为10.01~82.82 ng·L~(-1),去除率为88.23%,与YES法检测结果具有一致性。ELISA检测可以成为体外检测的一个重要补充。     

浙江省典型污水处理厂中氯苯类化合物的赋存特征及风险评估

氯苯类化合物(chlorobenzene,CBs)是一类具有高毒性、难降解和易富集性的有机氯化合物,持续受到广泛关注.污水处理厂在城市水污染控制中发挥着重要作用,然而,目前关于污水处理厂中的CBs研究十分有限,其消减规律与排放特征仍不清楚.本研究系统分析了浙江省两家典型污水处理厂中CBs的赋存特征、去除效率及排放潜在风险.发现CBs在各污水处理厂污水中普遍存在,但污染水平较低,出水中CBs的总浓度范围为17.4—75.1 ng·L^-1,远低于我国相关排放标准.二氯苯是进出水中CBs的主要组成成分,占比49.3%—64.1%.厌氧处理及污泥吸附沉淀对CBs的去除效果相对较好,但现有污水处理工艺对CBs的总体去除效果不佳,部分处理单元还存在CBs含量上升情况.基于环境影响度(ambient severity,AS)和风险熵值(risk quotients,RQs)评估结果表明,所研究污水处理厂排放水中CBs对人体健康以及生态风险较小(AS <1,RQs <0.1).研究结果有助于深入了解CBs在污水处理系统中的环境行为和排放风险,也为优化污水处理工艺、进一...     

上海城市污泥中有机磷酸酯阻燃剂/增塑剂分布的初步研究

采用超声提取、固相萃取和气相色谱质谱联用(GC-MS)分析技术,测定了12个上海市政污水处理厂外排污泥中的8种常见有机磷酸酯(OPs)的浓度水平与分布特征.所有污泥样品中检出多种OPs分布,OPs总含量范围为138—778 ng·g~(-1).主要污染物为三(1-氯-2-丙基)磷酸酯、三苯基磷酸酯、三-(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP),浓度范围分别为LOD—206 ng·g~(-1)、8.82—52.9 ng·g~(-1)和7.12—65.7 ng·g~(-1).研究结果表明,生活污水和工业废水是OPs重要释放来源.因其显著毒性效应和持久性,TCEP被欧美等国禁用,但本研究污泥中广泛检出且含量水平较高(7.12—65.7 ng·g~(-1)),结果折射其高历史残留或持续使用.     

嘉兴市饮用水源及城市河网抗生素分布特征

嘉兴市饮用水源为太湖流域来水,经石臼漾湿地系统净化后供居民使用.为了解水源及河网中抗生素分布特征,于2015年4月采集嘉兴市水源来水及城市河网表层水样,用固相萃取-高效液相串联质谱法分析了20种抗生素含量水平.结果表明,抗生素污染水平在330—660 ng·L~(-1),氟喹诺酮类抗生素为主要的抗生素污染物,浓度范围在160—400 ng·L~(-1)之间.氟苯尼考是占比例最大的单体抗生素(24%—54%),浓度范围在121—259 ng·L~(-1).湿地系统可有效的去除磺胺嘧啶、磺胺甲唑、诺氟沙星、环丙沙星及恩诺沙星.     

长江南京段表层水体中12种磺胺类抗生素的污染水平及风险评价

为评价长江南京段表层水体磺胺类抗生素的污染水平、生态风险及健康风险,利用高效液相色谱-串联质谱测定了长江南京段水体中14个采样点的12种磺胺类化合物.结果显示,长江南京段表层水体中共检出了8种磺胺类化合物,总浓度范围为13.2—21.0 ng·L~(-1),中值为16.4 ng·L~(-1),平均值为16.2 ng·L~(-1),8种检出抗生素中最高的为磺胺甲唑,浓度范围为6.76—8.98 ng·L~(-1),其次是为磺胺嘧啶,浓度范围为2.52—6.59 ng·L~(-1).其中磺胺甲噻二唑、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺甲氧哒嗪及磺胺噻唑在所有采样点均未检出.总体来说,长江南京段水体中的磺胺类抗生素浓度与国内及国外其他水体包括河流湖泊相比处于相对较低的水平.对4种磺胺类抗生素的生态风险评价结果表明,所有的4种抗生素RQs均小于0.01.采用简单叠加模型计算的磺胺类抗生素的联合毒性风险熵范围为0.0029—0.0039,表明长江南京段磺胺类抗生素对于水生生物风险不显著.对4种磺胺类抗生素的人体健康风险评价结果表明,每种化合物对于每个年龄段的RQs均小于1,表明长江南京段表层水体中的磺胺类抗生素对人体健康无风险.     

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。     

基于污水处理厂尾水深度净化的漂浮植物生态治理工程模式比较研究

为了减少城镇污水处理厂尾水直接排放后对受纳水体造成的污染负荷和生态毒害,应该进一步的深度处理尾水。利用漂浮植物水葫芦(Eichhornia crassipes)和水浮莲(Pistia stratiotes),构建两种三级串联净化塘生态治理工程模式深度净化城镇污水处理厂尾水,即单一种养水葫芦模式和水葫芦、水浮莲组合种养模式。通过监测净化塘内漂浮植物生物量及水体氮、磷等指标变化,研究两种不同治理模式对尾水的净化效果,以期为漂浮植物深度净化污水处理厂尾水提供合适的生态工程模式与理论依据。结果表明:两种治理模式下,漂浮植物生长迅速,一级净化塘漂浮植物单位面积平均生物量最高,三级净化塘最低;尾水pH和DO浓度小幅度下降;尾水氮、磷浓度沿着水流流程方向逐渐降低,尤其是一级和二级净化塘对尾水中氮、磷的削减效果明显;2015年单一种养水葫芦模式下,尾水TN和TP平均质量浓度分别由10.62 mg·L~(-1)和0.38 mg·L~(-1)降至3.07 mg·L~(-1)和0.12 mg·L~(-1),去除率为71.06%和68.42%;2016年缩小工程规模,采用水葫芦、水浮莲组合种养模式时,尾水TN和TP平均质量浓度分别由13.13 mg·L~(-1)和0.42 mg·L~(-1)降至1.26 mg·L~(-1)和0.12 mg·L~(-1),去除率为90.37%和70.53%。综合分析,水浮莲、水葫芦组合种养模式,不仅节约工程用地面积,同时对尾水的净化效能更佳,每组合种养5-6 m~2即可处理1吨一级A尾水至地表Ⅴ类水标准,适合用于深度净化污水处理厂尾水。