上海市郊道路地表径流多环芳烃污染特征对比及源解析

随着城市化发展,我国城市地表径流污染问题日益突出,交通道路地表径流多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)污染受到广泛关注.以上海中心城区(漕宝路)和郊区(嘉金高速)交通道路为研究对象,采集2017～2018年7场降雨地表动态径流水样,分析道路地表径流多环芳烃的质量浓度特征及组成比例,并采用特征比值法和正定矩阵因子法(positive matrix factorization,PMF)进行PAHs源解析,从而明确交通道路地表径流PAHs的污染特征及来源差异.结果表明,郊区嘉金高速Σ16PAHs的几何均值(5 539. 2 ng·L~(-1))高于市区漕宝路(548. 1 ng·L~(-1)) 10倍以上,与嘉金高速货车比例大且清扫频率相对较低有关.两个点位的苯并[a]芘[benzo(a) pyrene,Ba P]均超过国家排放标准,尤其嘉金高速超标21倍.漕宝路和嘉金高速径流PAHs组分比例差异不大,均以4～6环为主,占比约80%.通过特征比值法定性源解析发现,漕宝路PAHs主要来自燃煤源和交通源;嘉金高速PAHs主要来自石油、煤等燃烧源和交通源. PMF定量源解析表明,漕宝路径流PAHs来源以燃气、燃煤源为主,占48. 6%,其次为交通排放源和石油源,分别占29. 8%和21. 7%;嘉金高速道路径流PAHs来源贡献比从大到小依次为交通排放源、燃煤源、石油源以及炼焦源,其贡献率分别为38. 5%、34. 6%、14. 6%和12. 6%.市、郊道路的PAHs来源及贡献率存在显著差异,燃气、燃煤源是市区漕宝路地表径流PAHs主要来源,与其所在徐汇区人口密度大、燃气使用量相对较多有关;交通排放源是郊区嘉金高速地表径流PAHs主要来源,与其客、货车流量相对较大、其排放PAHs远高于轿车有关;另外嘉金高速PAHs来源还存在炼焦源,与青浦区工业煤炭使用量较大有关.     

环境样品中多环芳烃的前处理技术

系统地综述了大气、水体、土壤和底泥以及其它环境样品中多环芳烃的前处理技术,对索氏提取、超声波提取、超临界流萃取、固相萃取、固相微萃取、微波辅助萃取、快速溶剂萃取等前处理技术在环境样品中的应用进行了概述和比较,并对环境样品中多环芳烃前处理技术的发展进行展望．     

原位生物修复提高多环芳烃污染土壤农用安全性

为了减少多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在作物体内的富集,降低食源性PAHs对人类的潜在风险,提高PAHs污染土壤的农用安全性,在受到PAHs污染的麦田中施用类球红细菌(Rhodobacter sphaeroide)菌剂(RS)进行原位修复.以叶面喷施(B)和根部喷施(D)50倍稀释的RS两种方式处理,以喷施等量清水的处理为对照(A),不做任何处理的麦田为空白(CK),从小麦苗期开始处理,到小麦成熟期测定了土壤和小麦籽粒中PAHs含量以及根际土壤微生物群落结构的变化,探讨了施用RS对PAHs污染土壤的强化修复作用.结果表明,施加RS的B区、D区与空白(CK)区相比,标识土壤微生物的磷脂脂肪酸(PLFAs)种类均有29.6%变异率;土壤PAHs的去除率分别提高了1.59倍和1.68倍;富集因子分别降低了58.9%和62.2%;50穗小麦籽粒的干重分别提高了8.95%和12.5%.RS的施用改变了土壤微生物群落结构,活化了土壤微生物的代谢活性,从而加快了土壤PAHs的降解;同时,RS的施用也降低了PAHs在小麦籽粒的富集量,提高了小麦的产量,显示出RS在提高PAHs污染土壤的农用安全性方面具有应用潜力.     

降雪后24 h内大气中多环芳烃的变化规律

大气是挥发性和半挥发性污染物迁移扩散的重要介质,也是污染物进入人体的主要途径,因此,大气中污染物的环境行为的研究具有重要的意义.本研究通过采集雪样和降雪后连续24 h内的大气样品,对16种多环芳烃（PAHs）进行了分析,对降雪后大气中PAHs的变化规律进行了深入研究.结果表明,16种PAHs在降雪中的检出率为100%,菲的浓度最高（538.3 ng·L^-1）,其次是萘（509.1 ng·L^-1）和荧蒽（429.9 ng·L^-1）,说明降雪能够对大气中的PAHs进行去除.降雪后大气中PAHs的浓度呈现下降-上升-下降的变化规律,高浓度出现在汽车尾气排放量最大的上下班期间,低浓度则出现在人类活动少的时间段,说明人类活动是大气中PAHs浓度变化的主要影响因素.降雪后24 h内大气中PAHs在气相和颗粒相间的比值变化较小,其组成主要受PAHs的物理化学性质的影响.特征分子比值法表明,降雪后24 h内大气中PAHs主要来源于固体燃料燃烧源和液体燃料的燃烧源.     

几种多环芳烃的植物吸收作用及其对根系分泌物的影响

采用水培试验方法,以多年生黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)为供试植物,研究了芘、菲、苊和萘的植物吸收作用及其对根系分泌物的影响.结果表明,黑麦草能明显吸收富集多环芳烃(PAHs);随培养液中PAHs浓度的升高,其在黑麦草根和茎叶中的含量增大,且根的PAHs含量、富集系数要远大于茎叶.芘、菲、苊、萘污染胁迫下,黑麦草根系分泌物中可溶性有机碳、草酸和可溶性总糖的含量均高于无污染对照.供试污染浓度范围内,随着培养液中菲、苊、萘浓度提高,可溶性有机碳、草酸及可溶性总糖的分泌量增大;但在芘胁迫下,与污染对照相比,分泌量的增加幅度随着芘浓度的升高则呈先增大后减小的趋势.在较低污染强度下,供试PAHs对根系分泌物的促分泌效应由强到弱依次为芘、菲、苊和萘.4种PAHs对可溶性糖类的促分泌作用最强,其分泌量的增加幅度明显大于可溶性有机碳和草酸.     

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.     

土壤颗粒对焦化废水中有机物的吸附特性研究

采用GC/MS对焦化废水中有机污染物进行了分析,并通过静态试验,研究了土壤颗粒对焦化废水中有机污染物的吸附特性。结果表明,焦化废水中含有多种多环芳烃物质;焦化废水中的具不饱和键物质、苊和菲在土壤颗粒中的吸附等温线是线性的,吸附主要是分配作用的结果;土壤颗粒对焦化废水中具不饱和键物质的吸附速度基本上符合班厄姆公式形式,温度在5～45℃范围内时,对吸附及平衡浓度的影响很小。     

青海瓦里关大气中多环芳烃的研究

2005年4月2日～5月23日,对瓦里关大气中的气相和颗粒相多环芳烃(PAHs)进行了连续观测.结果表明,总PAHs浓度为7.43～29.96ng/m³,气相PAHs的浓度为7.01～26.10ng/m³,颗粒相PAHs的浓度为0.28～7.84ng/m³,气相中PAHs占总浓度的66.5%～98.8%.气粒分配系数(K_p)与过冷饱和蒸汽压(PL0)呈良好相关性(R₂=0.67～0.92),斜率(mr)均>-1.瓦里关大气中PAHs的浓度受温度、风速、大气逆温层、大气长距离迁移等因素的影响.     

珠江及南海北部海域表层沉积物中多环芳烃分布及来源

珠江三角洲河流、河口及南海北部近海区域多环芳烃(PAHs)分析表明,PAHs总量分布范围在255.9～16670.3ng/g,整体污染水平处于中偏低下水平.分布特征为珠三角河流>伶仃洋>南海;珠江广州段是高污染区;沿南海近海海域4条剖面,随离岸距离增加,浓度下降.西江、伶仃洋及珠江部分站点石油污染比重大,南海近海则受燃烧来源比重大.PAHs来源诊断指标表明,珠江三角河流及伶仃洋更多受石化燃料燃烧的影响,南海近海区则主要受木柴、煤燃烧的影响.与1997年样品的对比表明,多环芳烃污染程度无明显下降,但区域内PAHs来源从以煤燃烧为主转变为以油燃烧为主,这种近期能源结构的转变在沉积速率较快的珠三角河流及伶仃洋表层沉积物中得到反映.     

苯并[a]芘厌氧降解的苯酚共基质协同作用与污泥微生物特性

苯并[a]芘(Ba P)是焦化废水中PAHs的典型代表,也是行业优先控制的污染物,其微生物响应特性以及降解的促进方法值得研究;新建焦化废水处理工程的调试运行,接种的污泥多来源于市政污泥或其他焦化厂的污泥,目前缺乏不同污泥微生物特性、有效性及其影响条件的考察.针对上述观点,选用厌氧反应器,分别采集某焦化废水处理厂以及市政污水处理厂的厌氧活性污泥,研究比较市政污泥和焦化污泥对Ba P的耐受及降解能力,以10 mg·L~(-1)的Ba P为唯一碳源及添加苯酚作为共基质,进行Ba P的微生物降解与动力学实验,用高通量测序技术分析了两种污泥在降解实验前后的微生物群落结构,阐明其变化.研究结果表明:两种污泥都能降解Ba P,苯酚共基质促进了降解效果;市政污泥的降解效率要好于焦化污泥,以Ba P为唯一碳源时,市政污泥和焦化污泥的半衰期分别为116.3 d、155.41 d,加入苯酚后,半衰期分别为38.44 d、81.25 d;群落测序分析表明,两种污泥经Ba P驯化后,群落组成都发生了较大变化,市政污泥变化远大于焦化污泥;焦化污泥经Ba P驯化后,微生物的优势菌属和驯化前差别不大,且其优势菌属都是已经报道的能够降解PAHs的菌属;市政污泥经过同样的驯化以后,微生物的优势菌属和驯化前差别较大,丰度占比最大的并不是常见的PAHs降解菌类;作为PAHs的常见降解菌属,Bacillus sp.、Pseudomonas、Achromobacter以及Sphingomonas sp.在两种污泥中均能被鉴定出来,其百分含量比较靠前.综合研究结果认为,未经过焦化废水毒性抑制的市政污泥在对Ba P的利用上更活跃,被理解为是更多种类的微生物参与到了对污染物的降解;苯酚的存在会促进Ba P等PAHs的降解,获得的启示是富集了PAHs的焦化污泥排出系统后可以通过生活污水与苯酚的共同添加实现减量化处理.