汾河流域邻苯二甲酸酯的分布特征及生态风险评价

本文以汾河流域作为研究对象,系统研究了水相及沉积物中6种邻苯二甲酸酯(PAEs)的含量、组成和空间分布,同时对汾河流域水体和沉积物中PAEs进行生态风险评价.研究表明,汾河流域丰水期水相中PAEs总量为2.79—206.33μg·L~(-1),平均浓度按DEHP(邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯)DBP(邻苯二甲酸二丁酯)BBP(邻苯二甲酸丁基节基酯)DEP(邻苯二甲酸二乙酯)DMP(邻苯二甲酸二甲酯)DNOP(邻苯二甲酸二正辛酯)的顺序递减.其空间分布结果表现为,干流PAEs浓度低于支流,从上游到下游干流PAEs浓度呈现先升后降的趋势.依据国家地表水环境质量标准(GB3838—2002)对DBP、DEHP标准限值的规定,丰水期有60%的站点超过3μg·L~(-1)和8μg·L~(-1)的限值.丰水期沉积物中PAEs浓度范围为0.064—3.551μg·L~(-1),平均浓度按DEHPDBPDMPDEPBBP的顺序递减,干流PAEs高于支流,中下游PAEs含量高于上游,其中中游的太原段沉积相中PAEs污染相对严重.生态风险评价结果表明,汾河流域水相中PAEs的生态风险大小排序依次为DBPDEHPDEPDMP,DBP和DEHP在大部分采样点存在一定的潜在生态风险,DMP和DEP的生态风险在可接受范围;沉积物PAEs中所有种类的平均含量未超过风险评价的低值(ERL),对生物的潜在危害较小.     

黄河三角洲丰水期上覆水中PAHs分布、来源及生态风险研究

作为世界上生物多样性最丰富的区域之一,黄河三角洲的生态环境日益受到关注,但目前对该区域主要河流上覆水中多环芳烃的研究较少,了解黄河三角洲上覆水中PAHs的分布、来源及生态风险,对于黄河三角洲水环境的管理及水生生物的保护具有重要参考意义。鉴于此,本研究采用气质联用法测定了该区域37个采样点上覆水中PAHs的质量浓度,并分别通过多环芳烃特征比值法和物种联合概率曲线分析了PAHs的来源和∑PAHs的联合生态风险。结果显示,黄河三角洲上覆水中PAHs质量浓度范围为0.05~4.05μg·L~(-1),平均值为0.59μg·L~(-1)。Shapiro-Wilk检验质量浓度分布符合对数正态分布(P=0.993),方差分析显示其与黄河口水中∑PAHs质量浓度无显著差异(P=0.567)。在检出的12种单体中,萘的质量浓度最高,为0~2.95μg·L~(-1);从环数占比来看,2-3环占比最高,为88.19%,未检测到6环单体。源解析结果显示,37个采样点中,17个采样点PAHs来源于石油排放,14个采样点PAHs来源于木材、煤的燃烧,6个采样点PAHs来源于石油类产品的燃烧。商值法生态风险分析显示,各单体风险商均小于1。联合概率曲线对PAHs联合生态风险评价显示,PAHs影响超过5%物种的概率为0.008 2%。结果表明,丰水期黄河三角洲上覆水中PAHs质量浓度较低,其主要来源于石油排放,其次是木材、煤的燃烧,石油类燃烧来源占比最少;各单体不存在生态风险,∑PAHs的联合生态风险较低。     

太湖胥口湾表层水和沉积物中多环芳烃的浓度水平及生态风险

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是环境中普遍存在的稠环类化合物,由于其对人体健康和生态环境产生较大危害,美国环保局将16种PAHs列为优先控制的污染物。PAHs也是太湖流域的主要污染物之一。作为华东地区的重要水系和水源地,研究太湖环境质量的变化对改善太湖流域水生生态系统和提高沿岸居民身体健康具有重要意义。论文研究了太湖胥口湾水域表层水和沉积物的PAHs。结果显示,表层水和沉积物的PAHs总浓度分别为7.2~83 ng·L~(-1)和66~620ng·g~(-1)干重;年均值为29 ng·L~(-1)和218 ng·g~(-1)干重;年均毒性当量浓度为2.4 ng·L~(-1)和28 ng·g~(-1)干重。沉积物中的主要污染物为荧蒽、芘和,影响毒性当量浓度的主要是苯并(a)芘和二苯并(a,h)蒽。4环PAHs在沉积物中占主要,其浓度百分比为44%~48%,而5环PAHs则占毒性当量总浓度的90%以上,说明其危害主要来自5环PAHs。PAHs特征化合物比值分析表明,胥口湾沉积物中PAHs主要来源于煤和木材燃烧,表层水大部分为燃烧和石油的混合来源。污染水平的时空变化特点为丰水期(8月)表层水PAHs浓度偏高,沉积物偏低。湖区和湖岸的PAHs浓度只在丰水期有显著差异,表层水PAHs浓度湖区高于湖岸,沉积物相反;其他时期湖区和湖岸PAHs浓度无显著差异。根据加拿大沉积物环境质量标准,胥口湾整体生态风险水平较低。从时空分布特征来看,个别生态风险较高的点主要分布在湖岸,5月平水期可能是沉积物中PAHs生态风险较高的频发期。     

北江清远段地表水及沉积物中酞酸酯的分布特征与风险评估

北江作为清远市居民的主要生活饮用水水源,水体中持久性有机污染物污染问题备受重视,但目前对于北江清远段水体中酞酸酯的研究较少。了解PAEs的分布、来源、健康及生态风险,对于保障北江清远段居民的饮用水安全具有重要意义,可为北江水生态环境保护管理提供参考。于2016年7月(丰水期)和12月(枯水期)在北江清远段流域采集地表水和沉积物样品,采用气相色谱质谱(GC-MS)法测定了北江清远段水和沉积物中酞酸酯含量,分析其污染水平和分布特征,并开展健康风险和生态风险评估。结果表明,北江清远段地表水中丰水期和枯水期PAEs质量浓度范围分别在nd-7.71μg?L~(-1)和0.55-7.92μg?L~(-1)之间,沉积物PAEs质量分数范围分别在0.346-3.31μg?g~(-1)和0.66-91.35μg?g~(-1)之间,与长江武汉段、第二松花江、珠江、法国塞纳河等国内外河流湖泊相比,北江清远段水中PAEs污染处于中等偏低的污染水平,而沉积物处于中等污染水平。丰水期水中PAEs主要来源于工业生产过程和当地居民生活垃圾,枯水期水中PAEs主要来源于生活垃圾和工业生产垃圾;丰枯两季沉积物中PAEs主要来源家庭塑料垃圾的排放。枯水期邻近坑口咀的采样点(BJ-3)∑PAEs和DEHP存在致癌风险,而其他采样点存在潜在非致癌风险;而沉积物中PAEs对水藻类和鱼类的毒害效应高于甲壳类。     

汉江水相和沉积物中药品和个人护理品(PPCPs)的污染水平与生态风险

本文研究了汉江水相和沉积物中10种药品和个人护理品(PPCPs)的浓度分布、组成特征和污染来源;分析了汉江水相和沉积物中PPCPs含量的时空变化;结果表明,10种PPCPs物质的检出频率不同.枯水期和丰水期水样中∑PPCPs浓度分别为37.47—275.83 ng·L~(-1)和72.02—292.96 ng·L~(-1),枯水期和丰水期沉积物样品中∑PPCPs浓度分别为24.71—85.12μg·kg~(-1)和3.35—171.84μg·kg~(-1).水样中总浓度最高点出现在集家嘴的丰水期,且酮基布洛芬(KTP)的检出浓度最高,达250.59 ng·L-1.沉积物中浓度最高点出现在丹江口的丰水期,且以酮基布洛芬(KTP)和三氯卡班(TCC)为主.所有沉积物样品中各组分占比以酮基布洛芬(KTP)为主.采用风险商(RQ)法对汉江水相和沉积物中的10种PPCPs进行生态风险评估,结果表明,主要是酮基布洛芬(KTP)、三氯生(TCS)和三氯卡班(TCC)对细菌类、藻类、无脊椎动物和鱼类有明显不同的生态风险.汉江流域PPCPs的生态风险需引起关注.     

大辽河地表水中多环芳烃的污染水平及致癌风险评价

随着经济发展,水环境污染不断加剧,地表水中多环芳烃(PAHs)的水平及其致癌风险直接关系到居民的身体健康。为分析大辽河地表水中多环芳烃的污染水平,对大辽河2011年丰水期和枯水期地表水中16种优先控制的PAHs浓度进行监测,应用以Bap为参照物使用等效质量浓度TEQ和终生致癌风险评价模型(ILCR)对地表水中多环芳烃对人体的风险进行评价。结果表明:与国内外其他河流相比较,大辽河地表水中ΣPAHs的污染较为严重,且丰水期浓度显著大于枯水期。在丰水期,地表水中多环芳烃以4环多环芳烃为主,代表性多环芳烃为Baa;在枯水期,地表水中多环芳烃以3环和4环多环芳烃为主,代表性多环芳烃为Phe。与美国EPA标准相比较,致癌风险评价结果表明大辽河地表水中存在潜在的多环芳烃致癌风险,即使经过水厂处理后这种风险仍然存在,必须给予重视。上述研究结果为明确大辽河地表水中多环芳烃污染现状、加强水环境管理提供了基础数据。     

滴水湖水系表层水体、沉积物和生物体内多环芳烃的污染特征及风险评价

利用固相微萃取、微波萃取与液相色谱联用方法,对滴水湖水系环境中的水样、沉积物和生物样品中16种美国环境保护局优控的多环芳烃(PAHs)进行检测。结果表明,滴水湖水系水体中16种PAHs总量(∑PAHs)为19～446 ng·L~(-1),沉积物中为90～1 410 ng·g~(-1)dw(干重),生物体内为73～426 ng·g~(-1)dw;水中PAHs以2～3环为主,沉积物和水生生物体内均以3～4环为主;与国内外其他水系相比,表层水体中PAHs的污染水平较低,沉积物整体处于低到中度污染水平,生物体处于中等污染水平;滴水湖水体中的贝类食用风险很低,食用过量鲻鱼可能存在潜在致癌风险。污染源分析表明,滴水湖水体环境中PAHs的来源复杂,且随着滴水湖旅游资源及自贸区的开发,游客和交通流量日益增加,游船石油泄漏以及交通石油和汽油的燃烧逐渐成为滴水湖水体环境中有机污染物的主要来源。     

厦门湾海域表层沉积物重金属和多环芳烃污染特征及生态风险评价

研究了厦门湾海域表层沉积物中Cu,Pb,Zn,Cr,Cd,Hg和As和16种多环芳烃的分布、来源及潜在的生态风险.结果表明:(1)Cu,Pb和As平均含量均介于效应浓度区间低值(ERL)和效应浓度区间中值(ERM)之间,而大多数站位Zn,Cr,Cd和Hg平均含量则低于ERL值;(2)沉积物多环芳烃(PAHs)以石油或油料燃烧来源为主,PAHs的总量远低于ERL值(4000μg·kg~(-1));(3)重金属与低环PAHs相关性显著,易发生交互作用;(4)利用沉积物平均效应区间中值商法(mERM-Q)进行沉积物生态风险评价发现,筼笃湖表层沉积物对海洋底栖生物可能存在较强的生物毒性风险.     

杭埠-丰乐河表层沉积物中多环芳烃的污染特征、来源分析及生态风险评价

对杭埠-丰乐河12个采样点的表层沉积物中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量进行了测定.结果表明:16种PAHs均被普遍检出,总含量(∑PAHs)范围为71.3±15—3372±402 ng·g~(-1)干重(dw),平均值为938 ng·g~(-1)(dw),与国内主要河流相比其浓度处于中等水平.底泥中多环芳烃组成以4环和5环为主,共占∑PAHs的81%,其中,二苯并[a.h]蒽(DBA)浓度最高,平均浓度为254 ng·g~(-1).底泥总有机碳(TOC)与∑PAHs之间有良好线性关系.利用特征比值法和主成分分析探讨了PAHs的可能来源,结果显示,杭埠-丰乐河底泥中PAHs主要来自于流域周边居民生物质、煤燃烧及汽车燃油污染.利用沉积物质量基准法和苯并[a]芘毒性当量(TEQBa P)法分别评价了杭埠-丰乐河沉积物PAHs的生态风险和致癌风险,发现部分采样点某些多环芳烃含量超过了效应区间低值(ERL),具有潜在的生态风险;沉积物中TEQBa P均值高达343 ng·g~(-1),具有相当高的致癌风险.     

椒江口水体和生物体中典型有机污染物的浓度水平及来源初探

研究了椒江口海水、沉积物和生物体中苯胺、硝基苯、多氯联苯、多环芳烃的浓度水平及来源,评价了各种有机污染物在沉积物和生物体内的富集情况.结果表明,椒江口海水中苯胺、硝基苯、多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)的浓度范围分别为9.3-105.1μg·l-1,46.2-268.5μg·l-1,57.5-519.3ng·l-1和356.9-1021.4 ng·l-1;沉积物中苯胺、多氯联苯、多环芳烃的浓度(干重)范围分别为0.76-1.12μg·g-1,5.78-10.42 ng·g-1,77.5-165.4 ng·g-1;生物体中PCBs、PAHs的浓度(湿重)范围分别为19.51-20.62 ng·g-1,0.11-1.03 ng·g-1.生物体内PCBs的富集倍数高于PAHs,而沉积物中PAHs的富集倍数高于PCBs.海水、沉积物中的苯胺和硝基苯主要来自源于椒江口化工废水的排放,PAHs主要来源于台州火力发电厂的燃烧污染,PCBs主要来源于废旧电器拆解业污染物的排放迁移.     

应用物种敏感性分布法对太湖沉积物中多环芳烃的生态风险分析

多环芳烃(PAHs)具有高的疏水性,在水体中优先分布于沉积物.采用物种敏感性分布法(SSDs法),依据水生生物慢性毒性数据计算5%物种危害浓度(HC5);并结合欧盟委员会风险评价技术导则(TGD)进而得到沉积物预测无效应浓度(PNEC-sed),以报道的太湖的沉积物中浓度数据作为预测环境浓度(PECsed);用商值法P...     

基于物种敏感性分布法的毒死蜱对稻田生态系统生态风险评价

生物敏感性分布法(Species Sensitivity Distributions,SSD)是一种基于单物种测试和概率统计学的、较高级的外推风险评估方法。该方法在国内外均被广泛应用于各种污染物风险评价中。本文选取了采用logistic和normal这2种SSD分布模型,分析了国内外毒死蜱对3组水生生物组合的毒性数据;并且获得各自SSD的HCx值。3组毒性数据分别为:浙江稻田水生生物组,长三角地区水生生物组和美国水生生物组。浙江稻田水生物SSD分布的HC5为:0.32μg·L~(-1)(logistic模型)和0.35μg·L~(-1)(normal模型);HC10为1.50μg·L~(-1)(logistic模型)和1.26μg·L~(-1)(normal模型);HC20为8.13μg·L~(-1)(logistic模型)和5.96μg·L~(-1)(normal模型);HC50为145.44μg·L~(-1)(logistic模型)和115.74μg·L~(-1)(normal模型)。据此判断水稻种植季节,稻田水域毒死蜱对食蚊鱼、鳑鲏、泽蛙蝌蚪、轮虫、常见腹足类和双壳类软体动物以及绝大多数藻类等的风险较小。利用冗余分析研究了生物物种数量、物种组成结构和拟合模型对HCx影响。结果表明:物种组成结构对HCx有较为明显的影响。具体表现为对毒死蜱较为敏感物种数量与HCx存在明显的负相关性;对毒死蜱不敏感的物种则与HCx呈现正相关性。     

中国典型河湖水体铅的水生生物安全基准与生态风险评价

采用物种敏感度排序法(SSR)对我国铅的淡水水生生物安全基准进行推导,并以太湖为例进行了流域水生生物安全基准推导。对于难以获得的本土生物毒性数据,开展了相应的毒性试验。获得了我国国家与太湖流域铅的水生生物安全基准值,基准最大浓度(CMC)分别为63.92、104.26μg·L-1,基准连续浓度(CCC)分别为1.21、4.06μg·L-1。同时,对我国主要河流以及太湖流域进行了铅的生态风险评价,联合概率曲线法显示影响5%水生生物种类的概率分别为66.22%和43.19%,熵值法则显示中国主要河流存在较大的铅暴露风险,因此,我国铅的潜在生态风险较大,主要河流与太湖流域存在铅污染问题。     

上海市河网水体中As的分布特征及其生态风险评价

2012年4月,在上海市河网采集表层水和沉积物样品各53个,测定其As含量,并采用潜在生态风险指数法对沉积物As的污染状况进行了评价。研究结果表明,上海市河网表层水和沉积物中As的含量分别为0.47～8.84μg·L-1和3.72～12.65μg·g-1,其中表层水中As的浓度处于中国地表水环境质量标准Ⅰ类水平,沉积物中As的浓度有15个样点超过了上海市土壤背景值,但均低于欧盟标准推荐值;表层水中As的浓度与pH呈显著正相关,说明pH值影响河水中As的迁移和转化;沉积物中As的浓度与总有机碳含量呈显著性正相关,说明沉积物中的As主要与总有机碳结合在一起;潜在生态风险评价结果显示,上海市河网沉积物中的As属于低生态风险。     

白洋淀湿地表层沉积物多环芳烃的分布、来源及生态风险评价

对白洋淀湿地表层沉积物15种多环芳烃含量进行了检测.结果表明,其总含量范围为324.6~1738.5ng·g-1,整体来看,白洋淀湿地多环芳烃污染处于中等偏低污染水平.多环芳烃组成主要以2~3环、4环为主,其含量分别占总含量的47.8%、28.6%.白洋淀湿地表层沉积物多环芳烃主要以化石燃料、木柴及生物质低温燃烧来源为主,个别样点受油类排放污染严重.风险评价表明,严重的多环芳烃生态风险在白洋淀湿地表层沉积物中不存在,但是在部分区域某些多环芳烃含量超过了效应区间低值(ERL),可能存在着对生物的潜在危害.     

珠江水产品中滴滴涕和六六六残留特征及风险评价

以珠江河口水生食物链较顶端的鱼类和虾类作为研究对象,利用气相色谱(GC-ECD)法检测分析了有机氯农药滴滴涕(DDTs)和六六六(HCHs)及其单体在这些水生动物体内的残留水平和特征,以期为珠江流域水生生物生态风险评价提供基础资料和科学依据。结果显示,鱼类肌肉中的DDTs含量(以湿质量计)范围为未检出(nd)～42.73μg.kg-1(平均值为7.61μg.kg-1),在虾类肌肉中的含量范围为nd～9.51μg.kg-1(平均值为1.97μg.kg-1);鱼类肌肉中的HCHs含量范围为nd～1.71μg.kg-1(平均值为0.62μg.kg-1),在虾类肌肉中的含量范围为nd～0.86μg.kg-1(平均值为0.56μg.kg-1)。鱼类肌肉中DDTs和HCHs的残留均值高于虾类,而鱼类和虾类体内DDTs的残留量均高于HCHs的残留量。HCHs、DDTs的单体分别以γ-HCH、p,p'-DDT的含量最高,而且近期都有新的污染源输入。所采集的水产品中DDTs、HCHs残留量尚低于我国的无公害水产品质量安全标准要求(GB18406.4),亦低于日本、欧盟等发达国家和地区相关的最大残留限量,因此,DDTs、HCHs通过膳食的暴露暂时不会对该地区的人体健康产生危害。     

Spatial distribution and temporal trends of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in water and sediment from Songhua River, China

The spatial and temporal distributions of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the Songhua River, Harbin, China, were investigated. Seventy-seven samples, 42 water and 35 sediment samples, were collected in April and October of 2007 and January of 2008. The concentrations of total PAHs in water ranged from 163.54 to 2,746.25 ng/L with the average value of 934.62 ng/L, which were predominated by 2- and 3-ring PAHs. The concentrations of total 16 PAHs in sediment ranged from 68.25 to 654.15 ng/g dw with the average value of 234.15 ng/g dw, which were predominated by 4-, 5- and 6-ring PAHs. Statistical analysis of the PAH concentrations shown that the highest concentrations of the total PAHs were found during rainy season (October of 2007) and the lowest during snowy season (January of 2008). Ratios of specific PAH compounds, including fluoranthene/(fluoranthene + pyrene) (Flu/(Flu + Pyr)) and phenanthrene/(phenanthrene + anthracene) (An/(Ant + PhA)), were calculated to evaluate the possible sources of PAH contaminations. These ratios reflected pyrolytic inputs of PAHs in Songhua River water and a mixed pattern of pyrolytic and petrogenic inputs of PAHs in the Songhua River sediments. Ecotoxicological risk levels calculated for PAHs suggested that there were individual PAHs, which can less frequently cause biological impairment in some samples, but no samples had constituents that may frequently cause biological impairment. Total toxic benzo[a]pyrene equivalent of ΣcPAHs varied from 10.03 to 29.7 ng/g dw and from 0.36 to 1.92 ng/g dw for total toxic tetrachlorodibenzo-p-dioxin equivalent. The level of PAHs indicated a low toxicological risk to this area.     

吡啶硫酮金属对华美盘管虫(Hydroides elegans)精子DNA的损伤效应

吡啶硫酮铜(Cu PT)和吡啶硫酮锌(Zn PT)在渗出型海洋防污涂料中的应用日益广泛,其生态毒性引起了人们的关注。本文以南海海域常见优势种——华美盘管虫(Hydroides elegans Haswell)为试验动物,采用彗星实验研究了吡啶硫酮金属对华美盘管虫精子细胞DNA的损伤情况。结果显示,低浓度(4μg·L~(-1)Cu PT或8μg·L~(-1)Zn PT)处理组的精子细胞,其"彗星"尾长、尾DNA含量及Olive尾矩都显著高于溶剂对照组(P0.05);较高浓度(8μg·L~(-1)或16μg·L~(-1)Cu PT,16μg·L~(-1)或32μg·L~(-1)Zn PT)处理组的精子细胞,其"彗星"尾长和尾矩多数显著高于溶剂对照组(P0.01)。此外,尾长和Olive尾矩在试验浓度范围内都呈现"效应-浓度"正相关。Cu PT为4μg·L~(-1)、Zn PT为8μg·L~(-1)时,对精子DNA造成轻度损伤;Cu PT为8μg·L~(-1)、16μg·L~(-1),Zn PT为16μg·L~(-1)、32μg·L~(-1)时,则达到了中度损伤的程度。可见吡啶硫酮金属具有较明显的海洋生态遗传毒性;另一方面,华美盘管虫精子细胞DNA对吡啶硫酮金属的胁迫呈现出较高的敏感性和效应-浓度相关性,在作为生态遗传毒性的生物指标方面具有潜在优势,进一步的研究将促进其在海洋重金属污染评价中的应用,特别是用于南海海洋环境的早期预警监测。     

A new comprehensive ecological risk index for risk assessment on Luanhe River,China

With the enhancement of human activities which influence the physical and chemical integrity of ecosystem, it was bound to increase ecological risk to the ecosystem, and the risk assessment of small scale, single pollutant, or only on water quality have been not satisfied the demand of sustainable development of basin water environment. Based on the response relationship between environmental flow requirements guarantee ratio (GEF) and river ecological risk index (ERI), the Sediment Quality Guideline Quotient index (SQG-Q), and the Biotic Index (BI), we construct a new comprehensive ecological risk index (CERI) to evaluate the ecological risk of Luanhe River, China. According to the response relationship between GEF and ERI, upper and lower reaches of Luanhe River (Goutaizi to Hanjiaying) were at moderate risk level (0.41 < ERI < 0.56) in dry season, and all sites were at low risk level (ERI < 0.40) in wet season; considering the contribution of heavy metals contamination in the SQG-Q, the Luanhe River was the most influenced by higher levels of heavy metals in dry season and wet season; when this index was applied to the PAHs levels, only 30 and 20% of the sampling sites appeared to be moderately impacted (0.1 < SQG-Q PAHs < 0.5) by the PAHs in dry season and wet season, respectively. The results of BI showed that half of the sites appeared to be at moderately polluted level (50% of the sites, 0.25 < BI < 0.32) and heavily polluted level (Zhangbaiwan, BI = 0.36) in dry season, and 40% of the sites appeared to be at moderately polluted level (0.26 < BI < 0.29) in wet season. The CERI showed that 70 and 30% of the sites were at moderate risk level in dry season (0.25 < CERI < 0.36) and wet season (0.26 < CERI < 0.29), respectively. The results could give insight into risk assessment of water environment and decision-making for water source security.