全(多)氟化合物在典型氟工业园区河流中的污染特征研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zeibao123
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全(多)氟化合物(Perfluoroalkyl and Polyfluoroalkyl substances,PFASs)凭借其独特的理化性质在生产与生活中应用广泛,同时也导致其在环境中普遍存在。目前,PFASs在全球大气、水体、沉积物、生物体等各种环境介质中被广泛检出,并且部分单体能够通过食物链富集放大,对生态系统和人类健康造成极大威胁,引起国际关注。随着PFOS和PFOA相继被列入《斯德哥尔摩公约》,短链PFASs及新型PFASs的生产和使用逐步扩大,且在环境中不断检出,成为新的研究热点。本研究采取固相萃取(SPE)富集结合超高效液相色谱/质谱联用(UPLCMS/MS)检测的手段,对河流-近海环境中21种PFASs的污染特征进行分析。本研究的工作分为两部分开展:1.以不同氟工业园区周边河流为研究对象,对比分析辽宁细河、山东小清河、长江江苏段表层沉积物中PFASs污染特征。2.以三个区域中污染最严重的小清河为研究对象,分析整个流域PFASs污染特征及悬浮颗粒物(SPM)-水之间分配规律。具体结论如下:1.三个氟工业园附近河流表层沉积物中,PFASs污染水平和组成特征均有显著差异。小清河表层沉积物PFASs是三个区域中含量最高的,其次为细河,最后为长江。小清河表层沉积物中全氟辛酸(PFOA)和六氟环氧丙烷二聚酸(HFPO-DA)为优势污染物;细河表层沉积物中主要污染物是全氟丁烷磺酸(PFBS)和HFPO-DA;长江表层沉积物中全氟十四酸(PFTe DA)和6:2氟调磺酸(6:2 FTS)为主要污染物。不同区域河流河流沉积物中PFASs的浓度水平与组成特征的差异与不同工业园区规模、生产工艺、产能和生产模式有关。三个区域表层沉积物中PFASs含量与沉积物理化性质相关性不明显,说明PFASs在沉积物中的转移和富集过程受多种因素共同作用。2.小清河表层水体和SPM中均存在PFASs污染。小清河表层水体PFASs浓度范围为94.0~444000 ng/L,主要污染物为PFOA、PFHp A和HFPO-TA。SPM中,PFASs浓度范围为34.6~94900 ng/g dw,HFPO-TA和PFOA是主要的污染物。PFASs污染水平在氟化物工业园下游的东竹龙支流X10站位急剧上升,说明点源排放是造成PFASs污染的主要原因,且对小清河干流PFASs污染造成影响。PFASs在SPM水两相的分配与碳链长度及污染物性质有关。研究结果发现,长链PFCAs和PFSAs更容易分配在SPM中。此外,水体中SPM的浓度升高会对PFASs的分配行为产生影响。通过对比不同工业园区周边河流表层沉积物中PFASs的污染水平及组成的不同,发现不同工业园的规模、产能和生产模式都有可能对其周边环境介质产生不同的影响,化合物性质、沉积物理化性质在不同区域对PFASs影响也存在差异。其中沉积物中PFASs污染最为严重的小清河,其水体中PFASs污染直接受点源排放的影响,且PFASs在SPM-水两相之间的分配行为受化合物性质、水体中SPM浓度影响。因此,在后续研究PFASs在水环境中的分布、分配以及迁移转化要综合考虑点源特点、化合物性质、环境介质理化性质等因素,以期对环境中PFASs做出更加全面详细的分析。
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