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太湖流域典型新兴污染物污染特征及风险评价

太湖流域典型新兴污染物污染特征及风险评价

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作者：邓洋慧南昌大学

学位级别：硕士

新兴污染物是指在环境中新发现的,或者虽然早前已经认识但是新近引起关注,这些物质在环境中的存在水平、检出频率或者来源未知,会对人体健康及生态环境带来潜在风险的污染物,且大多数新兴污染物尚未未受法规规范,包括IDs、EDCs和PPCPs... 详细信息

新兴污染物是指在环境中新发现的,或者虽然早前已经认识但是新近引起关注,这些物质在环境中的存在水平、检出频率或者来源未知,会对人体健康及生态环境带来潜在风险的污染物,且大多数新兴污染物尚未未受法规规范,包括IDs、EDCs和PPCPs等。新兴污染物的大量/不间断地使用和排放会造成其在环境中“假持久性”的存在。近年来,国内外相关调查研究显示多种新兴污染物在污水处理厂、河流、地下水、甚至饮用水中被检出。太湖位于长江三角洲的核心部位,是中国第三大淡水湖泊。太湖流域为独特的平原河网,人口相对较为集中,工农业发展迅速,是中国社会经济较为发达地区。而太湖为沿岸地区主要的受纳水体,沿湖的工业、农业和生活污水直接排入太湖,河流流速较慢,严重影响了太湖的生态环境。本研究选取精神活性物质、抗生素和双酚类化合物作为目标新兴污染物,通过超高效液相质谱联用仪测定整个太湖流域和常州市两条主要河流(丹金溧漕河和京杭大运河)以及常州市市政污水处理厂进出水中目标新兴污染物的赋存和分布。通过风险商值法评估典型新兴污染物的在太湖流域存在的潜在水生生态风险;通过主成分分析法确定太湖水体中精神活性物质的可能来源;以及通过污水流行病学研究评估常州市精神活性物质的滥用情况。研究结果表明:(1)太湖流域中新兴污染物广泛存在。太湖冬季河流中新兴污染物的平均浓度分别为:精神活性物质(42.2 ng/L)、大环内酯类(59.1 ng/L)、喹诺酮类(116.3ng/L)、磺胺类(372.1 ng/L)、四环素类(4.0ng/L)及双酚类化合物(1430.6 ng/L);夏季平均浓度分别为精神活性物质(4.2 ng/L)、大环内酯类(114.5ng/L)、喹诺酮类(265.0ng/L)、磺胺类(136.9ng/L)、四环素类(250.2 ng/L)及双酚类化合物(756.5 ng/L)。常州地表水冬季样品中新兴污染物浓度顺序为:精神活性物质(66.6 ng/L)、大环内酯类(184.6 ng/L)、喹诺酮类(2.0 ng/L)、磺胺类(23.1 ng/L)、四环素类(14.2 ng/L)及双酚类化合物(7437.9 ng/L);夏季平均浓度分别为精神活性物质(4.0 ng/L)、大环内酯类(204.9ng/L)、喹诺酮类(155.9 ng/L)、磺胺类(112.8 ng/L)、四环素类(75.0 ng/L)及双酚类化合物(136.5 ng/L)。(2)太湖流域夏季检出物质以双酚类化合物为主,检出地区主要在西太湖、竺山湾及梅梁湾,次之为磺胺类抗生素,主要在贡湖湾有检出。冬季中各采样点位四环素及双酚类化合物的检出相对较为一致,而喹诺酮类抗生素主要在西太湖及竺山湾有较高检出。(3)对太湖流域中精神活性物质采样主成分分析,结果表明:医院污水和污水处理厂的排放可能是北太湖流域地表水中精神活性物质的两个主要来源,而南太湖、东太湖和西太湖流域河流的精神活性物质受污水处理厂出水的影响较大。(4)对常州市污水处理厂进行污水流行病学调查,结果显示METH在常州的消耗最高,应该引起足够的重视。(5)利用风险熵值法对太湖流域水环境中新兴污染物进行生态风险表征,结果为:大部分新兴污染物存在的风险均较低,RQ小于0.10,但其中四环素类抗生素(CTC和TC)、大环内酯类(CLR)及双酚类化合物(BPA和BPF)存在中等或较高风险。其中常州地表水中冬季存在高风险的物质是CLR(RQ=35.6)和BPF(RQ=77.8);夏季存在高风险的物质是CLR(RQ=17.2)。太湖流域存在高风险的物质均为CLR,其分别是:冬季CLR(RQ=15.5)和夏季CLR(RQ=22.8)。

关键词：新兴污染物太湖流域水环境污水流行病学风险评估

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