珠江口水环境中有机磷酸酯和纳米金属污染及相互作用研究

来源 :广州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:madeli
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
河口是陆海相互作用的重要地带,各种物理、化学和生物过程耦合多变,演变机制复杂,生态环境敏感脆弱。过去几十年,珠江流域高速发展产生的污染物在河口水环境中的分布及其相互作用受到广泛的关注。本文通过以有机磷酸酯(有机污染物的代表)和纳米金属(纳米颗粒的代表)为对象,研究其在珠江八大口门水体中的浓度水平和组成特征,继而探究两者在水环境中的相互作用,揭示这两类污染物的环境行为,增进对它们在环境中迁移与归趋的认识,为污染控制和风险评估提供科学数据。主要结论如下:(1)常见9种有机磷酸酯在珠江八大口门水中有7种被检出。有机磷酸酯的总浓度范围为134-442 ng/L。其中,TCPP、TCEP和Tn BP是三种最主要的OPEs单体。卤代磷酸酯的占比最高,其次是烷基磷酸酯,而芳香族磷酸酯的比例最低。对比八个口门的通量差异发现有机磷酸酯在蕉门的通量最大(~18 t/yr),其次是虎门(~16 t/yr),鸡啼门(~1 t/yr)最低。对于单一的OPEs污染物,水中浓度最高的TCPP入海通量最高,每年约有24 t随河流流入南海。生态风险评价结果表明在珠江八大口门中OPEs的风险主要由TPh P和Tn BP引起,总体而言,目前OPEs生态风险较低(RQ<0.1)。(2)利用sp-ICP-MS分析了珠江八大口门水中纳米金属(Ag、Pb、Ce、Zn、Ti、Co、Ga、Ni、Mn、Cu、Fe、Pd、Zr)的浓度和粒径。基于数量浓度,13种纳米金属的浓度范围为1.85×106-1.55×108particles/L,浓度高低顺序依次为:Fe-NPs>Mn-NPs>Ce-NPs>Ti-NPs>Ag-NPs>Zn-NPs>Pb-NPs>Cu-NPs>Zr-NPs>Ni-NPs>Ga-NPs>Pd-NPs>Co-NPs,且人口密集、城市化程度越高的区域浓度越高。所测13种纳米金属粒径位于23.1-137.5 nm之间。通过纳米金属占金属总量的比例,发现珠江八大口门的金属(Pb、Ce、Zn、Ti、Co、Ga、Ni、Mn、Fe、Pd、Zr)主要以溶解态为主,而Ag、Cu则以纳米态为主。对入海通量的估算,在不同口门中,磨刀门的纳米金属入海通量(~1375 t/yr)最高,其次是虎门(~746 t/yr)。水体13种纳米金属中,Ce-NPs的入海通量最高(~2137 t/yr),Cu-NPs(~256 t/yr)次之,Ga-NPs(~1 t/yr)最低。(3)团聚是预测纳米金属环境行为和危害的一个重要过程,因纳米金属粒径小、比表面积大,对污染物具有较强的吸附能力,污染物对纳米金属的性质也会产生影响。选取珠江口检出浓度较高、性质差异大的两种OPEs(TCPP和TEHP)以及丰度最高的铁基纳米金属(Fe2O3 NPs)为对象,研究它们之间的吸附和团聚,发现在纯水、电解质溶液以及环境基质中,TEHP与纳米金属的相互作用较TCPP要明显。在纯水中,OPEs可使Fe2O3 NPs表面的净电荷量增加从而减缓团聚速率,且在0-10 mg/L OPEs范围内,浓度越高效果越明显。TCPP和TEHP的加入使Fe2O3 NPs临界团聚浓度(CCC)分别增加了3.6倍和17.4倍。有机磷酸酯的疏水性和分子量是控制Fe2O3NPs在水体团聚的重要因素。在自然环境基质中,Fe2O3NPs的团聚与TOC密切相关,间隙水中较高的TOC促使Fe2O3NPs与不同浓度TCPP/TEHP共存下的稳定性高于河水中。综合实验结果和电镜表征对作用机制进行分析,发现有机磷酸酯可利用疏水性和氢键作用与Fe2O3 NPs结合形成复杂的络合物以产生空间位阻和表面静电来提高Fe2O3 NPs在水中的稳定性。
其他文献
对于狭长半封闭的城市综合管廊而言,网络通信中存在资源受限、冲突严重等问题,导致数据传输在管廊中可靠性低、实时性差,如何优化资源调度、以降低信道冲突概率、更好地提高系统级可靠性与降低系统级时延成为城市综合管廊无线监控系统的关键。本文进行以下三个方面的研究:(1)以信道选择与接入为研究对象,分析其功率、信道利用率以及丢包率的特征。从综合管廊系统的变迁中,本文总结了信道的利用率、功率以及丢包率对信道的选
为了合理使用建设资金,建设单位必须加强建设工程计价管理。虽然我国已建立了比较完善的建设工程计价管理体系,然而,由于受管理理念、方法、手段以及政策因素的影响,目前计价管理体系的运行效果不尽人意。如何提高我国建设工程计价管理水平,一直是建设行业专家及学者关注的热点问题。然而,我国理论界围绕建设工程计价管理的研究,主要集中在有关理论架构和模式选择等比较宏观的层面,研究成果不能直接指导计价管理工作实践。本
森林生态系统在人类生存和社会发展中充分体现了其巨大的价值贡献,近十几年来森林生态服务功能评价更是国内外现代林业发展与建设的研究热点。本文以安溪县为研究区域,将安溪县森林生态系统的功能效益用货币直观化,并对安溪森林生态补偿及生态资源功能进行研究分析,以期为安溪县探寻更为科学有效的森林经营模式,主要结果如下:1)参考我国《森林生态系统服务功能评估规范》,对安溪县2006年及2015年两期二类数据进行生
随着新一代钢铁材料的发展,人们对钢铁结构材料提出了更高的性能要求。高强度钢板热冲压技术作为新型制造技术既能提高碰撞安全性,又能减轻车体重量。高强度钢板热冲压技术可以克服传统冲压工艺中出现的成形困难、容易开裂、回弹严重等问题。本文以国内某钢厂生产的22MnB5热成形用钢为研究对象,利用相变仪测定实验钢的Ac1和Ac3温度,并且在此基础上对热成形钢的奥氏体化加热工艺进行优化,研究不同奥氏体化加热工艺对
ADS-B是我国新一代空中交通管理系统的重要组成部分,其结合了机载设备、卫星导航、地空通信、空空通信以及地面设备等技术,具有监视精度高、数据更新快、应用成本低的特点。中国民航积极推动ADS-B建设与运行,到“十三五”规划期末全面完成地面ADS-B网络建设。ADS-B系统运行性能的变化直接影响到保障飞行安全业务活动的实施,因此ADS-B地面站的设备维护工作显得十分重要。针对点多、面广的ADS-B地面
光养微生物燃料电池(Phototrophic Microbial Fuel Cells,PMFCs)将传统微生物燃料电池和太阳能电池的理念相结合的一种新兴的装置。太阳能作为部分或者唯一的能量来源为PMFC提供能源,使得这项技术在污水处理、清洁能源获得等方面有着广阔的前景。因此,选择合适且高效的光合产电菌作为接种物对光养微生物燃料电池在实际应用方面就格外重要。本文通过光照和特定的培养基对污水处理厂二
我国地质灾害多发,滑坡尤为突出,大部分省市都不同程度地受其威胁,滑坡的发生会破坏周围环境,产生巨大的经济损失,严重影响人民的生命和财产安全。对滑坡易发区域进行长期的地表形变监测可以有效减少损失,为滑坡预防提供重要的数据支撑,同时对于滑坡灾害的早期预警和应急具有重要的参考意义。相比传统的滑坡监测手段,本文基于偏移量追踪技术进行形变监测,该技术按影像类型可分为基于光学影像和基于SAR影像的偏移量追踪技
以废旧手机锂离电池为研究对象,通过物理放电和化学放电两种放电方式的对比,探索了手机电池的安全拆解电压,并应用化学放电法考察不同PH值溶液、电解质浓度对化学放电的影响,以及物理放电对电池放电速率的影响。通过研究探索,使大量废旧锂离子电池同时放电达到安全蓄电压以下,并确保电池内金属元素不会过量流失,保证锂离子电池安全有效的回收利用。利用差热分析法和高温烧结法对拆解回收的LiCoO2的热力学性质进行了研
隧道内的环境相对封闭,汽车排放的尾气局限在有限的空间内,短时间内难以流通,这必然会对隧道正常运营和驾乘人员的人身安全造成影响。截至2019年底,苏州市机动车保有量已达428.2万辆,其中汽车突破417.7万辆,汽车拥有量在全国各大中城市名列前茅。汽车保有量的急速增加给隧道内的交通环境带来极大的影响。为了保证隧道的营运安全和驾乘人员的健康,有必要对隧道内汽车尾气扩散规律,以及隧道内纵向通风方式进行深
我国每年因农作物和林场植被感染病虫害导致的经济损失巨大,传统植保作业方式速度慢、效果差,农业和林业的病虫害防治问题日益突出。农药在病虫害防治过程中起到至关重要的作用,但农药使用量过大带来了农药利用率低、农产品农药残留超标、环境污染等问题也不可忽视。农业航空变量施药技术可有效解决上述问题,它的突出优点主要表现在速度快、效率高、质量好、成本低,对突发病虫害能够有效地进行应急处理,并可以有效提高农药的利