三油酸甘油酯-半透膜装置(triolein-SPMD)被动采样在现场应用时易受环境条件影响,所得数据规律性复杂。本项目针对这一问题,研究SPMD采集海水中卤代有机污染物的动力学机制及影响因素的校正。在室内控制条件下,考察海水流速、目标化合物浓度的脉冲变化和生物淤塞对SPMD的富集动力学参数(采样速率、富集系数和传质常数等)的影响,深刻理解其影响机制。应用triolein-SPMD采集渤海海水中PBDEs、PCBs和OCPs,用GC-MS/MS分析,获得现场调查数据,从而建立实验室-现场调查的校正参数体系。此外,建立SPMD与渤海优势贝类富集卤代有机污染物含量的对应关系,研究目标化合物的生物有效性并评价其综合风险。本研究的结果可用于校正SPMD现场采集的数据,阐明渤海海水中卤代有机污染物的赋存状态,为其综合风险评估提供基础数据。
Passive sampling technology;Polychlorinated Biphenyls;multi-media behavior;photo-degradation behavior;fugacity
本项目研究内容分为三部分第一部分为内嵌式三油酸甘油酯醋酸纤维膜(TECAM)采集水中多氯联苯(PCBs)动力学机制研究。首先,建立TECAM富集水体中PCBs的分析方法,然后,考察了水体中环境浓度对TECAM采样动力学参数的影响,结果表明,TECAM采集PCBs的过程分为线性吸收、曲线吸收和吸收平衡三个阶段;当外界环境初始浓度相同时,浓度恒定的情况下,TECAM吸收PCBs的平衡时间比PCBs总量不变的时间长,研究者根据吸收曲线获得两相间传质常数、分配系数和采样时间。比较纯水体系和天然海水体系发现,天然海水中有机质影响TECAM吸收PCBs的过程,基于此开展纯水中有机质含量对TECAM采样动力学过程的研究。第二部分探讨了典型区域不同环境介质中PCBs和有机氯农药(OCPs)的赋存状态、生态风险以及多介质环境行为。以大连湾、杭州湾和北极中国长城站附近区域为研究区域,分别代表已知生产和使用地区、新兴化学工业园区和边远地区。其中大连湾的PCBs和OCPs显著高于杭州湾,PCBs的组成中3、4、5 氯联苯比例较高,OCPs的主要成分为六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)。大连湾和杭州湾表层沉积物中HCHs主要来自农业使用,大连湾有新的DDTs输入,杭州湾表层沉积物中的DDTs则主要来自历史残留。PCBs几乎不会对大连湾和杭州湾产生生态风险,OCPs对杭州湾也不会造成潜在的生态风险,但大连湾的OCPs处于中等风险水平。以我国北极黄河站为基点,研究北极新奥尔松地区大气、土壤、沉积物、植被和动物粪便中PCBs的残留状态以及其多介质行为。结果表明,该地区各环境介质中PCBs的含量均比较低,比较各环境相中PCBs单体的逸度值发现,大气的气溶胶中逸度值最高,指示当地环境中PCBs仍未达到平衡,其净迁移方向是从大气迁移如土壤和海洋。由于近期有研究指出在被动采样器采样周期长,目标化合物的光降解影响采样速率和吸收相中目标化合物组成,因此第三部分设计了光降解反应的实验装置,探讨了部分抗生素光降解机制并总结了我国水环境中抗生素的分布特征。在模拟日光照射下,氯霉素类抗生素可发生敏化降解,由腐殖酸敏化产生羟基自由基从而引发该类抗生素降解;模拟日光照射下氟康唑氟康唑未发生光解,而在UV-vis光照下发生了光降解并服从准一级反应动力学。