我国部分地区自来水和不同水体中的PFOS污染

采用高效液相色谱/质谱仪联机选择离子监测(LC/MS-SIM, m/z = 499)方法,测定了我国部分城市自来水、地面水、地下水和海水中的全氟辛磺酸(PFOS)含量.从全部样品中均检测到PFOS,表明我国境内水环境中普遍存在着PFOS污染.被调查部分城市自来水、海水和远离人类活动地区的水中PFOS浓度大多数低于1ng/L,容易受到生活污水和工业废水污染的水中PFOS浓度范围为1.50～44.6ng/L.     

表面活性剂光催化降解动力学研究

为了研究光催化法对不同电荷类型表面活性剂的降解性能,在紫外光照射下,用TiO2光催化剂对阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和两性表面活性剂十八烷基甜菜碱(BS18)进行降解试验.同时,探讨了TiO2光催化剂加入量、表面活性剂初始质量浓度及初始pH对光降解的影响及其动力学过程.结果表明,3种表面活性剂的降解行为符合准一级动力学规律,3种表面活性剂降解速率快慢顺序为:BS18CTABSDS.SDS和BS18的最佳TiO2催化剂用量为1 g.L-1,而CTAB的最优用量为2g.L-1;CTAB和BS18的光降解速率随着活性剂初始质量浓度的增大而线性减小,SDS的降解速率则随活性剂初始质量浓度的增加而缓慢增大;CTAB和BS18在偏碱性条件下降解最快,而SDS在弱酸条件下具有最大的动力学降解速率.     

CEPT-曝气生物滤池低温下处理模拟灰水的应用研究

实验研究了在冬季低温条件（2～10℃）下,化学温凝预处理曝气生物滤池(CEPT/BAF)工艺处理模拟灰水的效果。考查了混凝预处理效果、BAF的出水水质与滤料高度的关系、水力负荷对出水COD的影响、直链烷烃苯磺酸钠(LAS)对出水NH₃-N等的影响。研究表明：经过预处理(PAC为40 mg/L)后的模拟灰水,BAF的有机负荷去除率达到40%～55%;COD、LAS的去除主要发生在滤料前端1.2 m处,去除率达到70%,去除率与滤料高度近似呈指数关系下降;在COD负荷、水力负荷不变的情况下,当进水LAS从23 mg/L降到9 mg/L时,BAF的NH₃-N的去除率则从41%上升到72%,说明较高浓度的LAS对亚硝化及硝化细菌有一定影响。模拟灰水经过化学混凝/曝气生物滤池处理之后,出水水质NH₃-N、COD和LAS分别在10、40和4 mg/L以下。     

阴离子表面活性剂SDS和SDBS对紫贻贝生化指标的影响研究

以青岛胶州湾现场调查数据为依据,选择阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为污染物,以近海底栖生物紫贻贝为受试生物,研究了长期暴露后紫贻贝生化指标(SOD,CAT,GSH,GPx,GST,iNOS,AKP)的变化.结果表明,经过72 d不同浓度暴露后,SDBS实验组紫贻贝体内的SOD、CAT和iNOS活性均有显著下降（除CAT 0.1 mg/L组外）,GSH、GST和GPx在3.0　mg/L SDS和SDBS组较各自对照组均有显著升高.SDBS对紫贻贝生化指标影响的显著性水平大于SDS. 统计分析显示,SDBS暴露组下GST与GPx呈显著正相关关系,iNOS与SOD也表现出一定正相关,但GSH与CAT、GSH与SOD呈现显著负相关关系.此外,结果发现后闭壳肌中iNOS可能是一个具有应用前景的阴离子表面活性剂暴露生物标志物.     

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。     

高效液相色谱法直接测定环境水体中直链烷基苯磺酸钠类阴离子表面活性剂

使用亚甲蓝分光光度法和流动注射法分析环境水体中的阴离子表面活性剂的过程中用到的三氯甲烷会带来次生环境污染问题,同时也会在一定程度上影响检测人员的健康。结合现有仪器设备,通过优化检测流程,建立了一种适用于高海拔条件下测定环境水体中直链烷基苯磺酸钠(LAS)类阴离子表面活性剂的方法。该方法以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为定量标准物质,采用高效液相色谱法测定,使用归一化法定量。经验证,在0.02~2.00 mg/L浓度范围内,所建立校准曲线的线性回归系数在0.999以上。该方法具有良好的检出能力(检出限为0.01 mg/L)和抗干扰能力,重复性范围为1.3%~6.2%,准确度范围为2.1%~4.0%,回收率范围为80.0%~116%,相关验证参数均能满足实际样品的分析要求。检测过程避免了二次污染物的产生,减少了对实验人员健康的影响。该方法具有操作简便、高效且对环境友好的特点。     

蛋白质及无机离子对纳滤膜去除PFOS的影响

以全氟辛烷磺酸（PFOS）为目标去除物,选取牛血清蛋白（BSA）为典型蛋白质类有机物,考察了BSA及其浓度,以及BSA与无机离子共存时,离子强度、离子种类对聚酰胺纳滤膜去除水中PFOS的影响.研究发现,原液中存在BSA时,PFOS的去除率有显著提高,而且BSA浓度越高,PFOS的去除率越高;当BSA与无机离子共存时,离子强度越大,PFOS去除率越高.这可能是因为BSA不但会吸附一部分PFOS,还会造成膜污染,BSA浓度越大,膜污染越严重,膜的筛分能力越强,且膜面与PFOS之间的静电排斥力越大,从而提高了PFOS的截留率.而无机离子的存在减小了BSA分子之间及与膜面之间的静电排斥力,使BSA污染层更加厚实,进一步增强了膜的筛分能力.此外,Ca²⁺提高PFOS去除率的能力优于Na⁺.     

不同功能区表层土中全氟化合物污染指纹及其来源解析

为探究区域功能对其表层土中全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)污染指纹与含量水平的影响,采用固相萃取分离富集、高效液相色谱-质谱联用与源解析相结合的方法,分析了深圳市公园、居民小区、十字路口、工厂周边4个功能区和城市背景共76份表层土中14种PFCs的含量.结果表明,深圳市表层土总PFCs(ΣPFCs)含量受区域功能影响显著,呈工厂周边(P<0.001)>>十字路口(P<0.01)>>居民小区(P<0.05)>>公园>城市背景的分布.其中工厂周边、居民小区、公园表层土中PFCs呈中链(P<0.05)>>长链>短链的分布,而十字路口则呈中链≈短链(P<0.05)>>长链的分布.同时,以全氟辛烷磺酸、全氟辛酸、全氟十三酸为主要标志物的3个主成分可以解释深圳表层土超过81%的ΣPFCs,十字路口以及电镀、油漆厂周边表层土呈现出较清晰的PFCs污染指纹.     

A case study of aggregation behaviors of titanium dioxide nanoparticles in the presence of dodecylbenzene sulfonate in natural water

The present work aims to ascertain the mechanisms of surfactant (dodecylbenzene sulfonate; DBS) effects on the aggregation behaviors of TiO₂ nanoparticles (TiO₂-NPs) in natural water samples. Aggregation experiments were conducted at a TiO₂-NPs concentration of 10 mg/L in deionized water and in natural water samples via dynamic light scattering and Zeta potential determination. Average attachment efficiency was calculated to compare the aggregation behaviors of nanoparticles in the two aqueous media. Results showed that the effects of DBS on aggregation could be interpreted by both Derjaguin–Landau–Verwey–Overbeek (DLVO) and non-DLVO mechanisms. In natural water samples, aggregation did not occur rapidly and was able to develop slowly under all conditions, and the roles of DBS were obvious at high DBS concentration owing to the impacts of inherent components of natural water samples, such as colloids and natural organic compounds. Future aggregation studies should concentrate on multi-factor, multi-colloidal and dynamic aspects under similar environmental conditions.     

Effect of sediment properties on the sorption of C12-2-LAS in marine and estuarine sediments

Linear alkylbenzene sulfonates (LAS) are anionic high production volume surfactants used in the manufacture of cleaning products. Here, we have studied the effect of the characteristics of marine and estuarine sediments on the sorption of LAS. Sorption experiments were performed with single sediment materials (pure clays and sea sand), with sediments treated to reduce their organic carbon content, and with field marine and estuarine sediments. C₁₂-2-LAS was used as a model compound. Sorption to the clays montmorillonite and kaolinite resulted in non-linear isotherms very similar for both clays. When reducing the organic content, sorption coefficients decreased proportionally to the fraction removed in fine grain sediments but this was not the case for the sandy sediment. The correlation of the sediment characteristics with the sorption coefficients at different surfactant concentrations showed that at concentrations below 10 μg C₁₂-2-LAS/L, the clay content correlated better with sorption, while the organic fraction became more significant at higher concentrations.