不同水源灌溉的农田表层土壤中多氯联苯和多溴联苯醚的浓度分布特征

本工作主要关注北京郊区污水河、地下水及混合水源灌溉的3块农田的表层土壤中,26种多氯联苯(PCBs)和14种多溴联苯醚(PBDEs)的浓度分布特征,并对目标污染物各单体浓度之间的相关性进行了统计学分析.结果显示,所有供试表层土壤样品中共检出26种PCBs(∑26PCBs),浓度水平范围为130—1.93×103ng.kg-1干重.检出的PCBs种类包括12种共平面多氯联苯异构体(15.6—433 ng.kg-1干重),6种指示型多氯联苯异构体(50.7—452 ng.kg-1干重)和其它8种多氯联苯同系物(52.1—1.15×103ng.kg-1干重).同时还检出14种多溴联苯醚同系物(∑14PBDEs),浓度水平范围为1.81—14.4μg.kg-1干重,其中十溴联苯醚(BDE-209)为最主要的组分,约占总组分94%以上.污水河河水和地下水混合灌溉的农田中PCBs和PBDEs的浓度大于地下水灌溉农田中的含量.此外,在所有样品中发现高氯代的多氯联苯同系物(氯原子数≥4)浓度之间存在显著的相关性,可能与灌溉水源和土壤对高氯代联苯的强保留等因素有关.     

PCB138在土壤中的吸附特征及土壤特性对其吸附的影响

为研究六氯联苯PCB138在土壤组分中的吸附特征及土壤特性对其吸附的影响,选取红壤和有机质含量较高的黑土作为供试土壤,提取土壤有机质组分中的胡敏酸和胡敏素,采用振荡平衡法研究了PCB138在原供试土壤、胡敏酸和胡敏素中的吸附特征。结果表明,PCB138在两种土壤组分中的吸附是一个快速吸附过程,240 min即可达到吸附平衡。PCB138在土壤组分中吸附速率和吸附量表现为:胡敏酸﹥原土壤﹥胡敏素,准一级动力学方程能更好地描述其吸附过程。PCB138在黑土中的吸附速率和吸附量略大于其在红壤中的相应数值。PCB138在两种土壤中的吸附过程可用Freundlich吸附等温方程描述。Pearson相关性分析结果表明,PCB138在两种土壤组分中的吸附量与土壤中有机质量分数和2μm粒径质量分数呈显著相关(P0.05)。吸附速率与土壤中有机质质量分数呈极显著相关(P0.01)。实验条件下,土壤中有机质质量分数和2μm粒径质量分数可能是影响PCB138在土壤组分中的吸附行为的主要土壤特性因素。本研究可为揭示PCBs的环境行为与污染控制提供依据。     

渤海湾南排河海域脉红螺中多氯联苯的污染特征

本文利用气相色谱-质谱/质谱测定了渤海湾南排河海域野生脉红螺肌肉组织中多氯联苯(PCBs)的含量,并对其污染特征进行讨论.结果表明:(1)肌肉中多氯联苯(∑PCBs)总浓度在8.40—10.06 ng.g-1(lw,以脂肪质量计)之间,其中PCB-114含量最高(0.74—1.06 ng.g-1(lw));(2)五氯联苯和六氯联苯为主要检出组分,占∑PCBs的43.7%—84.8%;(3)雌性脉红螺个体中PCBs的平均浓度略高于雄性及性畸变脉红螺中PCBs的平均浓度,分别为(10.06±0.89)ng.g-1(lw)、(8.40±0.63)ng.g-1(lw)和(8.51±0.67)ng.g-1(lw),但性别间无显著性差异.     

废旧电容器存放点多氯联苯的污染特征

采用气相色谱-电子捕获检测器测定废旧电容器存放地点附近的土壤和植物中多氯联苯(PCBs)的含量.分析了羊茅草(Festuca.L)的叶和根中PCBs的变化,应用多元线性回归方法定量判别了PCBs污染类型,进而探讨了PCBs的分布特征.结果表明,存放点PCBs污染水平较高,污染类型与Aroclor 1248相似.随着离污染点距离的增加,PCBs浓度急剧下降.污染类型逐步偏离Aroclor 1248,二氯和三氯联苯的百分比升高,四氯和五氯联苯下降.表现出水相和气相传输的作用,在一般情况下,水相传输起主导作用.另外,PCBs在羊茅草的叶和根中浓度的比值有上升的趋势.这种变化趋势和PCBs大气传输过程相关联,大气传输的贡献随着距离的增加PCBs浓度水平逐步下降而逐步显现.     

太湖北部湾多氯联苯分布特征及生态风险评价

采用GC-ECD联用检测技术分析了太湖北部贡湖大贡山(1号点)、小贡山(2号点)与梅梁湖马山(3号点)、拖山(4号点)不同季节10种PCB同系物(PCB28、52、101、112、118、138、153、155、180、198)的含量.其中含量最高的为三氯联苯PCB28与四氯联苯PCB52,占总量的50%～69%,其次分别为五氯联苯与六氯联苯,而PCB180与PCB198基本未检出.不同监测点表现出了季节变化,受"引江济太"调长江水人太湖的影响,贡湖中1号点与2号点监测点夏季PCB总量高于其它季节,而梅梁湖受周围生产及竺山湖大桥入污影响,3号点监测点不同季节PCBs总量变化不显著,4号点监测点春季高于冬季,夏季受高温影响,PCBs总量出现最小值.采用生态风险值与毒性当量法对沉积物中PCBs进行了风险评价.太湖北部湾底泥中PCBs总量较低,未对生态构成严重威胁,但由于这类物质的生态累积效应,其潜在危害仍不容忽视.     

两种间作体系对丛枝菌根真菌侵染及多氯联苯去除的影响

多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)是一类典型的环境有机污染物,植物与微生物的联合修复能够显著提高PCBs的降解率.以丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)M47V为供试菌种,温室盆栽条件下设置玉米/黑麦草间作、玉米/紫花苜蓿间作以及玉米单作等3个处理(均接种AM真菌),研究间作对玉米根系AM真菌侵染及土壤中PCBs去除的影响.种植90 d后测定玉米根系AM真菌侵染率、生物量、土壤PCBs含量及同系物组成、16S rDNA基因丰度,并采用末端限制性片段长度多态性(Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)技术分析细菌群落结构.结果显示,间作对玉米根系AM真菌侵染率、玉米生物量和土壤碱解氮含量均有显著促进作用,对土壤细菌丰度和群落结构产生显著影响,其中玉米/紫花苜蓿间作显著提高了土壤细菌数量(P0.05);间作显著提高五氯联苯及总PCBs的降解率,此外玉米/黑麦草间作还显著提高三氯联苯的降解率;土壤PCBs同系物组分与细菌T-RFs片段中128 bp、148 bp片段均具有显著相关性.本研究表明,间作与AM真菌对提高玉米生物量具有协同作用,并通过影响细菌群落结构与丰度促进土壤中多氯联苯的转化与降解,同时改变其同系物结构组成,提高PCBs修复效率.     

草炭土及其有机质组分对PCB138吸附动力学和热力学研究

选取六氯联苯PCB138为目标污染物,有机质含量较高的草炭土为供试土壤,提取草炭土中的胡敏酸和胡敏素,研究PCB138在草炭土原土壤、胡敏酸和胡敏素中的吸附动力学和热力学。实验结果表明,PCB138在草炭土原土壤、胡敏酸和胡敏素中的吸附是一个快速吸附过程,240 min后吸附达到动态平衡,吸附速率常数分别为0.014、0.011、0.005,吸附速率由快到慢依次为原土壤胡敏酸胡敏素。准一级、准二级、Elovich和Weber-Morris动力学模型分析结果显示,准二级动力学模型能更好地描述其吸附过程,可决系数r2在0.988—0.994间。在实验条件下,随着PCB138在土壤中浓度增大,土壤各组分对其吸附量也随之增大。温度由25℃升高到45℃时,土壤各组分对PCB138的吸附量由1.40—17.7μg·g~(-1)增长到1.56—17.9μg·g~(-1),即随着温度的升高吸附量略有增大。热力学吸附过程采用Freundlich、Langmuir和Temkin等温吸附模型进行拟合,拟合结果显示,Freundlich等温吸附模型拟合效果更好。在吸附时间为240 min的实验条件下,计算得到的有机碳均一化分配系数Koc值表明PCB138在胡敏酸中吸附能力最强。由吉布斯方程得到的3个热力学参数:吸附自由能(ΔG~0)、焓变(ΔH~0)和熵变(ΔS~0)值均大于0,这表明草炭土对PCB138的吸附是一个非自发,吸热且吸附体系的混乱度增大的过程。该研究可为探讨PCBs在不同类型土壤中的环境行为提供一些基础数据,为PCBs的污染控制提供理论依据。     

零价铁还原脱氯污染土壤中PCBs的实验研究

利用零价铁或铁的双金属对模拟污染土中多氯联苯(PCBs)在常温常压下的还原脱氯情况进行实验研究.采用高效离子色谱分析样本,结果表明:零价铁或者镍(Ni)铁双金属对土壤中浓度为5 mg·g-1的PCBs有一定的脱氯效果;当PCBs浓度降低为1 mg·g-1时只有钯(Pd)含量为0.05%的钯铁处理具有显著的脱氯效果;升高土壤温度到45℃,或者简单加入醋酸、活性炭、石墨以及硫粉等处理均不能有效提高脱氯效果;先添加硫粉和水培养,使土壤氧化还原电位降低后,添加含铜(Cu)为2%的铜铁及含钴(Co)为1%的钴铁双金属对土壤中的PCBs有明显的脱氯效果.     

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。     

钾改性蒙脱石磁性微球对铯的吸附性能

本研究以钙基蒙脱石(Ca-MMT)为原料,通过K+作用制得改性蒙脱石粉(K-MMT),经海藻酸钠交联作用,将改性蒙脱石与永磁体(BaFe12O19)结合,制成钾改性蒙脱石磁性微球(KMBC).对比了 Ca-MMT、K-MMT、KMBC对Cs+的吸附差异,并通过SEM-EDS、FTIR、XRD、XPS分析了 K-MMT的...     

典型土壤持久性有机污染物空间分布特征及环境行为研究进展

持久性有机污染物(POPs)由于具有致癌性、致畸性和致突变效应的"三致性",近年来已经越来越受到人们的关注.本文综合分析了有机氯农药(OCPs)、多氯联苯(PCBs)、二英类(PCDD/Fs)、多环芳烃(PAHs)及多溴联苯醚(PBDEs)等几种典型土壤持久性有机污染物的空间分布特征.同时,对土壤POPs的挥发作用、吸附/解吸、迁移、生物降解、化学降解等环境行为进行了深入分析,并指出了这些环境行为的影响因素,包括POPs的物质属性、土壤理化性质及周围环境等共性影响因素及其它因素.此外,针对国内外研究现状中存在的问题,提出了相关建议,指出控制土壤POPs污染的根本手段在于管理措施的完善.     

用Autospec-Ultima NT气相色谱-高分辨质谱分析二噁英及相关的持久性有机污染物

"二噁英"是指一类化学结构和生物特征均有某些相似之处的化合物.这些有毒化合物有几百种,可分为相关的三大类:氯代二苯并-对-二噁英(CDDs),氯代二苯并呋喃(CDFs)和某些多氯代联苯(PCBs).CDDs和CDFs并非与生具有,而是由于人类活动不注意而生成的.天然过程也会产生CDDs和CDFs.     

多氯联苯污染土壤热脱附研究综述

综述了近年来国内外热脱附技术在修复多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)污染土壤方面的研究进展。温度和停留时间是影响其脱附效率的最主要因素,另外脱附效果还受土壤性质以及载气、压力等其他因素的影响。氧气存在的条件下,脱附过程中会有呋喃(polychlorinated dibenzofurans,PCDFs)生成,导致整体毒性当量增加。PCBs的物理蒸发是其主要的脱附机制,同时伴随着脱氯和降解。协同热脱附通过添加改性剂,有效促进了PCBs的去除以及降解。冷凝,除尘,吸附一系列尾气处理用来降低尾气中PCBs的含量。文章最后给出了当前国内外的应用情况以及存在问题和今后的发展方向。     

水平球磨机械化学法处置多氯联苯污染土壤的试验

采用中试试验台的水平滚动式球磨机,对高浓度多氯联苯(PCBs)污染土壤进行机械化学法处置.以氧化钙(Ca O)为主要添加剂成分,对比有无石英砂(SiO_2)助剂,混合球磨PCBs污染土壤.使用高分辨气相色谱/质谱联用仪(HRGC/MS)检测,分析球磨机械化学反应前后土壤中PCBs的去除率和二英(PCDD/Fs)的合成率.结果表明,采用水平滚动式球磨机对土壤进行20 h研磨后,对于单一Ca O添加球磨工况,PCBs总量和毒性当量(WHO-TEQ)分别减少了65%和73%;添加石英砂助剂后(Ca O-SiO_2工况),PCBs总量和WHOTEQ的去除率分别达到了74%和78%,证实水平滚动式低速球磨能有效降解PCBs,且SiO_2有助于Ca O添加剂机械化学去除土壤中PCBs.对球磨处理前后的PCDD/Fs生成量进行比较,结果表明,在反应初期的5 h内,部分PCBs氧化为高氯代的PCDFs,导致PCDD/Fs总量和毒性当量(I-TEQ)有所上升;球磨超过5 h后,PCDD/Fs开始发生降解反应.在保证充足的球磨反应时间条件下,机械化学处理PCBs可以克服传统PCBs热处置的首要缺陷——PCDD/Fs的二次合成问题.     

典型烧结厂周边土壤多氯联苯的环境污染特征

本文以唐山某典型烧结厂为研究对象,对铁矿石烧结厂排放的烟气及周边土壤样品进行采集,应用同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱联用法(HRGC/HRMS)测定了多氯联苯(PCBs)的含量,并研究了PCBs的同类物分布特征.其中烟气样品中类二英PCBs(dl-PCBs)总浓度为1.04—1.77ng·m~(-3),毒性当量值为8.99—19.32pg·WHO-TEQ·m~(-3).烧结厂周边土壤样品中dl-PCBs的总浓度为8.81—403.59pg·g~(-1),毒性当量值为0.05—0.65pg·WHO-TEQ·g~(-1),是背景土壤样品的(0.035pg·WHO-TEQ·g~(-1))的1—19倍.可以看出,该烧结厂周边环境土壤受到了企业所排放PCBs等有毒污染物的影响.大部分土壤样品的同类物分布特征相似;CB-118对土壤dl-PCBs浓度贡献率最大,贡献率为31.74%.CB-101对土壤指示性PCBs浓度贡献率最大,贡献率为52.82%.将土壤样品和烟气样品的同类物分布进行比较发现二者略有不同.尽管都是以低氯代同类物为主,但是烟气样品中最高的同类物是TrCBs,且随着氯代数的增加,浓度呈现明显下降的趋势;而土壤样品PeCBs浓度最高,PeCBs前后都呈现逐级下降的趋势.唐山市此烧结厂周边土壤无论是TEQ值,指示性PCBs总浓度,PCBs总浓度与其它研究相比都处于较高水平.     

典型灌区稻田多氯联苯残留特征及生态风险评估

以南方典型小灌区的两块稻田为试验小区,采用GC-ECD对其田间水体和土壤中EPA优控14种多氯联苯（PCBs）进行了检测和定量分析。结果表明,14种PCBs同系物有不同程度检出,优势残留物主要以3氯和5氯取代PCBs为主,水和土壤占PCBs总量的88.24%、90.13%。水中∑PCBs质量浓度为24.09～310.34ng·L^-1,其中地表水均值为245.84ng·L^-1,地下水均值为96.46ng·L^-1;土壤中∑PCBs质量分数为10.01～54.63ng·g^-1,均值为33.92ng·g^-1。稻田地表水中的PCBs质量浓度远高于地下水,垂向迁移明显但速度较慢;稻田地表及地下水中PCBs质量浓度有随时间衰减的趋势,可能与水稻的生育周期有关;淹灌处理稻田PCBs质量分数高于节水灌溉。研究区毒性当量TEQ在2.65×10^-2～7.54×10^-2pg·g^-1之间,生态风险处于中等水平。地表及地下水均遭到污染,再加上PCBs具有生态累积效应,危害不容忽视。     

钙锌钾共存对赤红壤镉吸附的影响

采用等温平衡法,测定了钙、钾、锌单一或两两共存下赤红壤镉的吸附量,并应用Freundlich方程log[Cs]=logKf nlog[Ce]分析了土壤镉的吸附特征。结果表明,与钠离子相比,Zn2 ,Ca2 ,K 共存均使赤红壤吸附镉的能力减弱,三种离子对分配系数Kf值的影响程度(设符号为y)的次序为y(Zn2 )y(钙钾)。锌与钙、钾两两共存时,锌对降低赤红壤镉的吸附能力具有决定作用。     

土壤和沉积物中有机质对双酚A和17α-乙炔基雌二醇的吸附行为

研究了土壤和沉积物原始样品bulk及其有机质组分(非水解性有机质NHC、碳黑BC和腐殖酸HA)对17α-乙炔基雌二醇(EE2)和双酚A(BPA)的吸附行为.所有的吸附等温线都很好地拟合了Freundlich模型,除HA和bulk外,所有的吸附等温线都为显著的非线性(n值为0.46—0.76).对于EE2和BPA的吸附非线性因子n值都存在这样的关系:HA>NHC>BC.EE2以有机碳归一化的Freundlich吸附能力(lgKOC)有BC>NHC>bulk>HA的关系,说明有机质成熟度越高,对EE2或者BPA的吸附能力越高.在土壤和沉积物有机质SOM(NHC、BC和HA)对吸附BPA和EE2的贡献上,NHC、BC和HA对沉积物和土壤对BPA总吸附贡献上要明显弱于它们对EE2的贡献.除了内分泌干扰物(EDCs)的疏水性影响EE2和BPA的吸附能力的差异外,分子大小和带电子苯环数也影响它们的吸附能力差异.     

土壤矿物、胡敏酸和微生物的混合体系对Cd的吸附特征

土壤重金属污染对植物、水体、生态系统的影响与土壤溶液(包括渗漏水和地表径流)的浓度及其时空变化密切相关,这是因为能被生物吸收和随水迁移的污染物、营养物主要溶解在水中。要定量在时间和空间上都变化的土壤溶液浓度,又必须阐释土壤固相的吸附(解吸)作用以及不同土壤组分(土壤矿物、有机质、微生物)的相互作用和复合效应。最简单的农田土壤生态系统:土壤-水-植物-微生物系统,也是属于多质、多相的系统。然而目前国内外对于复合系统的复合效应研究相当薄弱,以致难以对单项研究结果和数据进行综合分析。为探讨土壤固相吸附重金属过程中各组分的相互作用机制,本研究以胡敏酸(humic acid,HA)代表有机质,土壤矿物代表无机质,耐镉性微生物代表土壤微生物,采用批量等温吸附实验的方法,模拟了土壤系统中基本单元无机质-有机质-微生物对Cd的吸附效应,阐明土壤矿物-有机质-微生物在重金属Cd吸附方面的相互作用。研究结果表明:对Cd的吸附作用,HA和蒙脱石(montmorillonite)、蒙脱石和微生物、硅藻土(diatomite)和微生物具有加和性;HA和硅藻土之间,HA、微生物和硅藻土之间,以及HA和微生物之间表现为协同作用;HA、微生物和蒙脱石之间表现为拮抗作用。HA容易与其他吸附剂发生协同作用;两种矿物相比,硅藻土更容易发生协同作用,而蒙脱石表现为拮抗作用的趋势更加明显。蒙脱石和硅藻土与HA混合培养不同时间,硅藻土和蒙脱石吸附的HA的量及其混合物对Cd的吸附量都随时间的延长而增加。     

电子垃圾拆解场多环境介质 多氯联苯(PCBs)污染特征及风险评估

多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)是一组氯代烃类化合物,有较强的生物毒性效应。研究通过采集中国某典型电子垃圾拆解区手工拆解场和焚烧场不同环境介质(大气、土壤、饮用水、食物等)分析15种PCBs同系物的污染水平。利用主成分/因子分析方法分析不同拆解场PCBs的来源。根据世界卫生组织(WHO)推荐的毒性当量因子(TEFs)方法评价了两个拆解场环境介质中8种PCBs同系物的毒性。结果显示研究区大气、土壤、饮用水、农作物和农产品样品中PCBs同系物浓度均高于国际已有报道的同种介质中的PCBs污染水平,其中PCB-047和PCB-171污染最为严重。手工拆解场各介质PCBs同系物中PCB-047、PCB-171所占比例为2%~87%;焚烧场各介质PCBs同系物中PCB-047、PCB-171所占比例为2%~90%;来源分析表明除手工拆解场PCB-126和焚烧场PCB-114外,其余PCBs的来源具有相似性;毒性当量(TEQ)评价结果显示区内大气∑TEQ PCBs最高。环境介质中除红薯干外,∑TEQ PCBs均是焚烧场高于手工拆解场,且TEQ PCB-126和TEQ PCB-169的毒性当量最高。