百色市大气可吸入颗粒物PM2.5中多环芳烃污染特征及健康风险评价

为调查百色市大气颗粒物PM2.5中16种多环芳烃(PAHs)的污染特征,于2013年冬、夏两季采集了百色市城、郊2个不同采样点的大气样品,采用HPLC分析了16种US EPA优控PAHs的质量浓度、组分特征,运用同分异构体比率法揭示其污染来源.结果表明:百色市大气PM25中∑PAHs质量浓度为4.7～ 142.3 ng/m3,低于我国制定的PM2.5中PAHs的年均值(35 μg/m3);百色市城区、郊区2个采样点大气PM2.5中PAHs的质量浓度分别为6.9～ 142.3 ng/m3和4.7～ 109.6ng/m3,平均值为37.2 ng/m3和24.7 ng/m3,不同环数PAHs质量浓度从大到小为4环、5环、3环、6环、2环,4环、5环PAHs分别占∑PAHs的42.9％～ 50.7％和18.4％～22.4％;主要的单种PAHs为茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[g,h,i]苝、(苊)、苯并[b]荧蒽和苯并[k]荧蒽.冬季∑PAHs质量浓度高于夏季.PM2.5中苯并[a]芘等效毒性(BEQ)为2.3～7.4,与其他城市相比,BEQ属于中下等水平.PM2.5中的PAHs源自煤及机动车辆燃油的燃烧.     

煤矿区水环境中多环芳烃污染物的组成与分布

采集23个石龙区地表水样和地下水样,用色谱-质谱技术鉴定不同水体中二-七环芳烃化合物,检出了14种优控多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,简称PAHs),即萘、菲、蒽、芴、芘、苯并[a]蒽、(卄屈)荧蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽、茚并[1,2,3-c,d]芘、苯并[g,h,i].结果表明,所检测的地表水样中多环芳烃含量为0.068～8.377 μg/L,地下水样中优控多环芳烃含量为0.043～0.47 μg/L;三、四环芳烃化合物含量普遍较高,且三环芳烃中菲含量最高,四环芳烃中荧蒽和芘含量普遍较高.应用甲基菲指数(MPI1)、甲基菲与菲比值(MP/P)、荧蒽与芘比值(FL/PY)和"三芴"系列的组成特征等标志物参数进行分析,得出煤及其不完全燃烧对水环境中多环芳烃的贡献较大.     

三峡库区城市给水厂多环芳烃分布变化评价

多环芳烃PAHs(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)是广泛存在的典型持久性有机污染物,了解三峡库区城市供水中PAHs的分布和变化具有重要的理论和现实意义.本文选用EPA推荐的3510c液-液萃取前处理方法和GC/MS 8270c测定方法,对三峡库区6个城市自来水厂(重庆主城3个,库区3个)原水与出厂水的多环芳烃物质的种类和含量进行了测定,并对主城某水厂两套常规处理工艺各工段PAHs的分布和水平进行了分析评价.结果表明,6个水厂的原水和出厂水中检出了萘、菲、蒽、芘、荧蒽、二氢苊共6种PAHs,其中萘、蒽、荧蒽检出率较高,枯水期含量水平在1～40 ng/L.PAHs经2种常规的水处理工艺后,浓度有所降低.但滤后水经加氯消毒等工序后,PAHs浓度有所增加.     

泥浆生物反应器中高相对分子质量多环芳烃生物降解及影响因素研究

泥浆生物反应器技术是有效修复多环芳烃(PAHs)污染土壤的异位处理方法.利用正交试验(L9(34)),研究在泥浆生物反应器内接种混合菌对土壤中高相对分子质量PAHs(苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽和苯并[a]芘)的生物降解及影响降解效果的因素,得到最优的降解工艺条件.12 d后苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽和苯并[a]芘的最高降解率分别为54.72%、54.01%和63.13%.在试验范围内,影响土壤中PAHs生物降解的显著因素为通气量、水土比和pH值,盐度无显著影响.PAHs生物降解的最优工艺条件是水土比为2∶1,通气量为200 L·h-1,盐度为1.5%,pH值为7.0.     

重金属对酵母菌降解多环芳烃的影响

研究了重金属(Cu2+、Zn2+、Pb3+、Cr3+)对解脂耶氏酵母菌(Yarrowia lipolytica,Tzyx3)生长及其降解多环芳烃(PAHs)的影响。菌落计数表明,经过驯化的酵母在重金属环境中生长较好,Tzyx3对Cu2+和Zn2+耐受力强,对Pb3+和Cr3+也有较好的适应能力。重金属对PAHs降解的影响具有一定的差异性,萘、菲受此影响较少,荧蒽降解率不降反升,而重金属对芘的降解有抑制作用。降解15d后,重金属存在下Tzyx3对PAHs的降解具有较好的效果,萘、菲、荧蒽、芘的降解率分别为89.75%、88.55%、68.40%和64.15%。     

基于超高压液相色谱荧光检测法的空气中苯胺类化合物测定

建立了硅胶吸附管采样-超高压液相色谱荧光检测法测定空气中苯胺、联苯胺和N,N-二甲基苯胺的方法。采用硅胶填料吸附管采集空气中3种苯胺类化合物(ADs)。使用含1%氨水的甲醇对硅胶填料解吸20 min。解吸溶液经0.22μm尼龙滤膜过滤后,采用超高压液相色谱荧光检测法分析,3种ADs的荧光激发/发射波长分别为232 nm/329 nm、292 nm/383 nm和243 nm/383 nm。3种ADs在5min内实现基线分离,在0.05~2.0 mg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.999,方法检出限(S/N=3)为0.08~0.4μg/m3(采样体积以10 L计),在0.05μg、0.2μg和2.0μg加标水平(相当于10 L空气中ADs质量浓度为5μg/m3、20μg/m3和200μg/m3)下,回收率分别为100%~110%、96%~110%和87%~102%,相对标准偏差分别为0.8%~2.0%、0.3%~1.3%和2.3%~2.9%。研究表明,该方法适用于空气中3种ADs的同时测定。     

超声波萃取-同步荧光法测定土壤中的多环芳烃研究

采用超声波萃取-恒波长同步荧光法测定了土壤中的多环芳烃(PAHs).对超声波萃取和同步荧光法的测定条件进行优化,考察方法的线性相关性、准确性和加标回收率,确定优化条件为:二氯甲烷/正已烷(1∶1),体积每次30 mL分两次提取,提取时间为60 min,样品不需纯化,直接可用于同步荧光分析.超声波萃取效率高,萃取时间短.采用恒波长同步荧光法对多环芳烃进行定性定量,相关系数r＞0.9981,检测限0.052～12.37 ng,标准偏差0.017％ ～ 4.12％,回收率68.2％～109.9％.采用超声萃取-同步荧光法测定了龙岩市区不同功能区土壤中的多环芳烃.结果表明,闽西监狱良种繁殖园土样中含有苯并[a]芘和荧蒽,龙洲工业园土样中含有苯并[a]芘、荧蒽、苯并[k]荧葸、咔唑和,龙岩三德水泥厂土样中含有苯并[a]芘、荧葸、菲和蒽.该法简便快速,无需对混合物进行分离就可实现多组分的同时鉴别和定量测定.     

碳纳米管对不同分区溶解有机物的吸附研究

选用单壁碳纳米管、多壁碳纳米管两种吸附剂,对广州市3种地表水体(城市径流、农田径流、森林径流)中不同分区溶解性有机物(DOM)进行吸附研究,并以腐殖酸溶液作为标准对照组。以UV254、荧光激发-发射矩阵光谱、溶解性有机碳质量浓度作为吸附效果的评价指标。结果表明,在UV254上,单壁碳纳米管比多壁碳纳米管平均多吸附11%的DOM。3种地表水样中均无Ⅰ区荧光峰,而有明显的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区荧光峰。水样中II区、III区、IV区、Ⅴ区荧光峰的位置分别为Ex230/Em345、Ex245/Em445、Ex275/Em320、Ex335/Em380,误差在40 nm内。多壁碳纳米管吸附溶解性有机物的动力学模式符合准二级动力学方程,决定系数高达0.994 7。Langmuir方程相对于Freundlich方程更适合描述MWNT-1030对DOM的吸附过程。     

河北曹妃甸近海沉积物中多环芳烃的含量、分布、来源及生态风险评价

2010年9月在河北曹妃甸近海采集表层沉积物样品,用气相色谱质谱仪(GC/MS)测定分析16种US EPA(美国国家环境保护署)优先控制的多环芳烃(PAHs).结果表明,曹妃甸近海9个站位沉积物中的PAHs质量比为267.2～ 858.2 ng/g,平均值为376.5 ng/g,其高值区位于原油码头东部.与国内外其他区域沉积物中的PAHs质量比进行对比发现,曹妃甸近海沉积物中PAHs的质量比总体处于中等水平.本次调查检出的PAHs种类较多,主要同系物为菲(Phe)、芴(Fl)和荧蒽(Flu).与国内研究的渤海湾近岸表层沉积物PAHs质量比进行对比发现,曹妃甸近海表层沉积物中萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘等组分质量比要高出很多,这与曹妃甸石油化工与机械制造等发展迅速密切相关.异构体比值法分析表明,该区表层沉积物中PAHs主要来源于生物质、煤及燃料燃烧.根据效应区间值进行生态风险评价,结果表明,曹妃甸沉积物对周围生物的影响较小.与国内一些典型区域的生态风险研究进行对比分析发现,各研究区域均存在芴超过影响范围低值(Effects Range Low,ERL)的站位.潜在影响等级(Probable Effects Level,PEL)分析表明,同系物中的芴也存在超过相应标准值的站位,应引起海洋环保部门的重视.     

多环芳烃光动力降解产物的细胞毒性检验

对多环芳烃的光动力降解产物进行细胞毒性评价，将8种多环芳烃(菲、蒽、萘、■、荧蒽、苯并[a]芘、苯并[k]荧蒽和苯并[a]蒽)水溶液分为对照组和光动力试验组，分别与小鼠成纤维细胞L929细胞系共培养一段时间，通过倒置显微镜观察细胞形态的变化，磺酰罗丹明B试验计算细胞存活率，根据细胞核染色和Annexin V-FITC/PI染色配合流式细胞仪分析细胞凋亡情况来综合评价多环芳烃的光动力降解产物的细胞毒性。结果表明：经倒置显微镜观察，光动力试验组的死细胞数量变少；在25.0 ng/mL、12.5 ng/mL、3.1 ng/mL和1.6 ng/mL下，细胞存活率较之对照组分别增高了21.35%、20.22%、20.22%和20.23%;经细胞核染色发现，在50.0 ng/mL和25.0 ng/mL下，光动力试验组的细胞凋亡率分别为40%和14%,较之对照组明显降低；经Annexin V-FITC/PI染色及流式细胞仪分析，在50.0 ng/mL下，光动力试验组的细胞凋亡率比对照组降低了32.67%。试验结果证实了多环芳烃的光动力降解产物较之未降解的多环芳烃的细胞毒性降低。     

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。     

杏子河沉积物中石油污染物释放实验研究

以延安市安塞县境内杏子河中游主河道水体沉积物为研究对象,研究石油类污染物对上覆水体的二次污染规律。研究表明,在实验条件下,沉积物中石油污染物达到释放平衡的时间为16~18 d,上覆水体二次污染的质量浓度分别达到2.8 mg/L和3.5 mg/L;通过释放前后沉积物的石油含量对比发现,沉积物表层10 cm厚度对水体的污染贡献最大,是造成水体二次污染的主要源头。根据沉积物组分分析,杏子河沉积物中共检测出11种烷烃,7种多环芳烃。通过释放前后峰面积比较发现,碳原子数在12和17之间的烷烃容易进入水体,成为杏子河石油污染物的主要组成部分。另外,杏子河多环芳烃污染的主要组份是苊、芴、异丙基萘、菲、蒽、苯并[a]芘。     

Occupational Exposure to Polycyclic Aromatic Hydrocarbons During Diesel Combustion

Identification and determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Diesel exhaust in the working environment and assessment of workers’ occupational exposure to these suspected human carcinogens were the aim of this experimental investigation.

The range of exposure factors calculated on the basis of 9 individual PAH concentrations determined in personal air samples shows that time-averaged concentration of these compounds did not exceed the Polish Maximum Admissible Concentration (MAC) value for PAHs, that is, 2 μg·m^–3. The highest concentrations of PAHs were determined in the breathing zone of forklift operators. The maximum exposure factor was 0.427 μg·m^–3 (about 1/4 of MAC).     

支持向量机对多环芳烃毒性的定量构效预测

为了实现多环芳烃(PAHs)毒性的有效预测,提出应用定量构效技术对多环芳烃的空气-正辛醇分配系数(KOA)和致癌性进行预测。应用分子描述符和试验值确立构效关系,采用支持向量机算法(SVM)和人工神经网络算法(ANN)分别建立了PAHs的KOA回归预测模型和致癌性分类预测模型。利用网格划分(GS)、遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)对SVM进行参数寻优。应用均方误差(MSE)、拟合决定系数R2和分类准确率(Accuracy)分别对模型进行了验证与评价。结果表明,最佳回归预测模型GS-SVR的MSE为0.059 7,R2为0.913 0;最佳分类预测模型GA-SVC的Accuracy为95%。研究表明:应用SVM所建两种模型的稳定性和预测能力都优于应用ANN建立的模型;参数优化后模型的稳定性和预测能力得到了提高。     

多环芳烃光降解研究进展

概述了多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)在液相、固相和气相介质中的光降解过程及应用定量结构-性质关系(Quantitative Structure-Property Relationships,QSPR)模型预测PAHs光降解的研究进展.在此基础上,对今后一段时期PAHs光降解研究提出几点看法.     

探究土壤中萘提取液的浓缩方法比较

随着科学技术的发展,工业产品越来越丰富。工业工艺过程、缺氧燃烧、垃圾焚烧和填埋等生产活动,产生了大量的多环芳烃物质。这些物质通过复杂的物理迁移、化学及生物转化反应,进入土壤,严重污染环境,给人类及其生物的安全带来严重危害。如何快速、准确检测土壤中多环芳烃的含量,成为治理污染等相应策略实施的首要条件。当前测定土壤中多环芳烃的前处理方法有加压流体萃取、索式萃取、超声波萃取、微波萃取等。在这些成熟萃取手段中,浓缩又是一个关键步骤。目前浓缩的手段有KD浓缩、氮吹浓缩、旋转蒸发浓缩、旋转与氮吹合用浓缩。本文对四种浓缩手段对多环芳烃中的萘提取液进行浓缩分析比较,并获得了一定结论,望给行业内提供有效的参考意见。     

白腐真菌修复多环芳烃污染土壤及其降解机理的研究进展

介绍了白腐真菌对多环芳烃(PAHs)的代谢途径、降解机理,阐述了白腐真菌修复PAHs污染土壤的影响因素和生态效应,并提出了提高白腐真菌修复效率的措施.白腐真菌主要通过分泌木质素降解酶系(木质家过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶)来降解PAHs,这些胞外酶可通过开环作用把PAHs代谢成为水溶性较强的醌类中间产物,再由其他微生物降解这些中间产物直至矿化.在白腐真菌的培养过程中.通过对环境因素及营养条件(如温度、pH值、C/N比、微量元素和转速)的优化可提高胞外酶产量.在修复PAHs污染土壤过程中,生物竞争、营养条件和环境因素等均会影响白腐真菌的修复效果.同时,归纳总结了改善白腐真菌修复效果的一些措施,如真菌-细菌联合修复、添加适当的培养基质、添加表面活性剂、直接施用酶制剂和改善营养条件等.     

鲤体内芳香烃受体的分离纯化及其与葸的相互作用

从暴露于污染物蒽的鲤肝脏中提取出芳香烃受体,并采用紫外可见分光光度计进行最大吸收波长扫描,再通过离子交换层析法分离纯化鲤体内的芳香烃受体,并采用聚丙烯酰胺凝胶电泳对受体进行鉴定,最后通过傅里叶变换红外光谱探讨芳香烃受体与蒽结合后的结构变化.结果表明,提取的芳香烃受体在280 nm处有特征吸收峰,测得质量浓度为27.3 mg/mL.通过离子交换层析法纯化了单一组分的受体蛋白质,其相对分子质量约为110 kD.测定了芳香烃受体的红外光谱,与蒽结合后其在一定波段的谱峰发生了明显位移,表明污染物配体蒽能与芳香烃受体结合,并对其蛋白二级结构产生明显影响.     

炼焦粉尘中多环芳烃分布规律的研究

分别采集某焦化厂新、老厂地面站,炼焦焦炉和成品焦仓的4个排放筒粉尘样品,通过超声波萃取和高效液相色谱的方法,对炼焦过程中几个排污节点排放粉尘中富含的多环芳烃(PAHs)进行了分析.数据显示:炼焦焦炉排放筒中PAHs的质量浓度最高,达86.95μg·m~(-3);新厂地面站排放筒中PAHs的质量浓度最低,为6.09μg·m~(-3);从粉尘中PAHs单组分的分布特征来看,4个点位粉尘样品中共检出14种PAHs,菲和荧蒽的含量均很高,其中炼焦焦炉排放简粉尘中苯并[b]荧蒽的含馈最高;4个样品粉尘中不同环数PAHs的分布规律为,主要以低环数的PAils为主,仅炼焦焦炉排放筒中的分布规律不一致,以高环数的PAHs为主;从排放筒排放物污染水平分析,以炼焦焦炉排放筒最为突出,粉尘的质量浓度为国家3级标准的75.7倍,苯并[a]芘的质量浓度介于1级和2级标准之间.可见,焦化厂排放物对环境的污染严重,而炼焦过程中产生的多环芳烃对环境的污染更甚.     

液相色谱柱前衍生法检测水中无机一氯胺研究

采用高效液相色谱柱前衍生法建立了水中无机一氯胺(NH2Cl)的检测方法,该方法可以有效区分水中的无机氯胺和有机氯胺。以2-巯基苯并噻唑(2-MBTZ)作为衍生剂,以乙腈和水作为淋洗液,选取Sun FireTMC18分析柱,发现无机一氯胺的衍生产物(2-MBTZNH2)得到了良好的分离。结果表明,在优化衍生反应时间、衍生剂投加量和衍生反应温度条件下,无机一氯胺质量浓度与衍生产物峰面积在0.10~10.00 mg/L的范围内具有良好的线性关系(R2=0.999)。采用液相色谱柱前衍生法测定无机一氯胺的精密度为2.5%~3.4%,检出限为0.013 mg/L,在已知无机一氯胺质量浓度(0.26 mg/L)水样中的加标回收率为93.5%~113.4%,在实际水样中的加标回收率92.6%~106.0%。研究表明,该液相色谱柱前衍生法操作简单方便,测定的无机一氯胺浓度与衍生产物峰面积具有良好的线性关系,同时具有较好的精密度和加标回收率,可用于水中无机一氯胺的分析和检测。