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利用被动式采样技术研究河口水环境中的新型有机污染物
  • 项目名称:利用被动式采样技术研究河口水环境中的新型有机污染物
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:41171376
  • 申请代码:D010901
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:周俊良
  • 依托单位:华东师范大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

被动采样器在水环境污染检测、行为和生态效益等研究的应用急待加强和提高。本项目拟开发和优化适合于新型有机污染物(包括极性人类/动物药物和非极性污染物,如PBDEs等)的被动式采样器,提高其各方面的性能(如吸附剂、过滤膜、展开装置等),拓展其应用范围和环境适应性,提高方法的准确率,检测速率和抗干扰能力,使之能够应用于河口和海洋复杂水环境中新型复合有机污染物的长期、连续、有效监测,并考察其模拟生物(鱼体)富集污染物的性能,籍以对河口及近海水环境中新型有机污染物的水-沉积物-鱼系统的迁移转化行为和毒理效应进行系统性的研究。

结论摘要:

新型有机污染物如药物泛存于各种水体,干扰生物体的内分泌系统造成生态毒理学效应。传统的单点采样费时费力,尤其在环境非常复杂的河口区,单点采样有很大的局限性。被动采样器具有体积小,质量轻,操作简便,可连续采样,无需动力,同时能扑捉水体的整体污染状态。因此研发、优化、野外验证、在长江口实地应用被动采样器并成为本课题的主要内容,同时建立污染物在不同样品中萃取及定量分析方法,追踪新型有机污染物在河口各介质中的时空分布特征,确定新型有机污染物的生物地球化学行为。本研究建立了对被动采样器的布设及洗脱方法,利用超高效液相色谱-质谱/质谱法对目标物质进行检测,取得0.03-1.28 ng/L的定量限。实验室动态实验结果表明被动采样器对目标物质的吸附速率受其理化性质和水环境条件影响,呈线性吸附。被动采样器对磺胺类的采样速率最低(0.020-0.049 L/d);对氯霉素类的吸附速率在0.048 L/d左右,与大环内酯类相近;对药物的采样速率在0.031 L/d (紫杉醇)-0.193 L/d(尼莫地平)之间。盐度对大部分目标物质采样速率的提升在2-6.5倍之间。通过在长江口下游进行野外验证后,共检出16种新型有机污染物,大多数污染物浓度低(<50 ng/L);主要污染物类型是大环内酯类,主要污染物是脱水红霉素和双氯芬酸钠。2012-2014年利用被动采样器对沿海8个城市的养殖渔塘进行了新型有机污染物含量调查,发现污染物总量排序如下宁波>汕头>舟山>宁德>温岭>连云港>青岛>深圳。其中双氯芬酸钠和双酚A是渔塘中的主要新型有机污染物,磺胺类抗生素的含量也能达到总污染量的10%左右。研究了长江口及上游黄浦江的新型污染物,发现污水处理厂污水、上游农牧业污水是长江口重要污染源染。污染物呈现季节性变化,以冬季浓度最高。通过胶体分离及计算发现长江口中的胶体对新型有机污染物的贡献率可达42.3%,并且对雌激素、消炎镇痛类污染物的贡献率相对较高,所选化合物的有机碳归一化胶体/水分配系数为5.75-7.80。首次报道潮汐过程对污染物行为的影响,发现污染物浓度随涨潮而下降、随退潮而上升。本研究将推动被动采样器在复杂的河口及近海水质研究中的应用,提升评价水体中新型有机污染物的整体浓度、生物有效性及生物地球化学行为可靠性。胶体是河口区新型污染物重要的“汇”,将胶体纳入相关的水质模型将提高其模拟和预测的准确性。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 11
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
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