金属有机骨架材料吸附与荧光检测水中持久性有毒有机污染物的研究与应用

近年来,环境中的持久性有毒有机污染物(persistent toxic organic substances,PTOS)因具有毒性高、生物累积性、致癌致突变性和内分泌干扰等特性引起了广泛关注,但是其在水环境介质中含量低、可与其他物质发生相互作用、迁移转化能力强等特点为其高效分离去除和快速的痕量分析检测带来了挑战.因此,开发新材料、新技术、新方法用于水中PTOS的高效分离去除、建立其快速的痕量分析检测方法对于水环境保护、再生水安全利用以及PTOS的环境风险评价具有重要意义.相对于传统的吸附材料,金属有机骨架材料(metal organic frameworks,MOFs)由于其较高的孔隙率和比表面积,易调控的孔径,大量的活性位点、可功能化以及具有良好的发光特性等优点,在吸附去除和分析检测环境中PTOS表现出优异性能.本文综述了MOFs、功能化MOFs以及MOFs衍生物材料在水溶液中吸附去除PTOS的研究与应用进展,归纳总结相应的吸附机理,特别对如何通过功能化手段来提高MOFs材料对PTOS的吸附性能进行了讨论.同时,本文还对基于吸附的荧光传感方法检测PTOS进行了归纳总结,对未来MOFs材料在吸附去除和检测水环境中PTOS方面的应用进行了展望.

浮游生物对持久性有机污染物迁移和转化影响的研究进展

持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)被持续排放到自然环境中,严重危害环境安全和生命健康。海洋、河流等水环境是POPs重要的“汇”,作为水生食物链的起点,浮游生物在水生生态系统的物质循环和能量流动中扮演着重要的角色,其对POPs的吸附、吸收、转化及运输,在很大程度上影响了POPs的环境行为。本文将浮游生物对POPs迁移和转化的可能影响进行了总结,综合分析了浮游植物和浮游动物对POPs的吸附-吸收和生物富集/放大过程及影响以上过程的生物和环境因素,从脱卤代谢、氧化代谢和微生物联合代谢3个方面阐述了浮游生物对POPs的降解及转化机制,最后讨论了浮游生物的生物泵作用对POPs垂直迁移的影响。本文能够为水生生物影响POPs迁移和转化的研究提供重要参考。

工业热过程中无意生成持久性有机污染物的自由基转化机制

掌握无意生成持久性有机污染物(unintentionally produced persistent organic pollutants,UPOPs)的生成机制对于其在典型工业热过程中的源头控制具有重要意义,现有对二噁英等UPOPs生成机制的研究主要是基于反应后稳定化合物和目标同类物分布的检测,缺乏对自由基中间体的研究.环境持久性自由基(environmentally persistent free radicals,EPFRs)是一类新的环境污染物,其半衰期可达数月,可在环境样品以及二噁英生成过程中检出.近年来EPFRs被认为是UPOPs生成的重要自由基中间体.本文对UPOPs生成过程中前驱体种类、金属化合物、温度、反应气氛等对EPFRs生成特性的影响作用进行了综述,分析了前驱体生成UPOPs过程中同种或不同种EPFRs的转化路径.此外,基于现有UPOPs源头阻滞技术,提出了UPOPs与EPFRs协同控制的潜在方法.

东海近岸持久性有机污染物分布及其影响因素

收集分析近10a东海近岸海水和沉积物中全氟烷基物(PFASs)、多氯联苯(PCBs)、多溴联苯醚(PBDEs)、有机氯农药(OCPs)、邻苯二甲酸酯(PAEs)和多环芳烃(PAHs)等六种典型持久性有机污染物(POPs)的分布及其影响因素的研究数据.结果表明,基于半数效应浓度(EC50)或海洋沉积物质量标准对海水和沉积物中POPs的生态风险评估,表明东海近岸大部分海域的PCBs、PBDEs和OCPs生态风险较低,但在杭州湾附近海域处于轻微至中等生态风险水平.PAHs整体上处于中等偏低及以下风险,PAEs处于中等偏高风险.PFASs处于中等及以下风险,但其中的全氟辛烷磺酸(PFOS)在长江口附近的生态风险较高.来自陆源输入的POPs在东海近岸海水和沉积物中的分布主要受到长江冲淡水、大气干湿沉降、沿岸流和潮汐作用的影响,呈现出绝大多数污染物含量在长江口和杭州湾附近较高,且向外海和南部沿岸总体降低的趋势.在浙闽沿岸泥质区、东海陆架泥质区,沉积物中部分污染物含量明显较高,与泥质区细颗粒泥沙对POPs的结合能力较强密切相关.长江冲淡水与东海海水交汇过程中温盐差异形成的“大陆边缘过滤器”效应,使得沉积物中部分POPs含量在盐度1~5的海域较高.东海的季节性低氧使得DDTs和PCBs等POPs普遍发生还原降解作用.除生物降解作用之外,生物泵和生物扰动等也会影响POPs在东海的分布.虽然我国已加强了对POPs的管控,但目前东海近岸的局部海域的POPs污染仍然存在,有待未来进一步完善POPs的监测手段和风险评价标准,并继续加强对新污染物的监测和环境行为研究.

气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱测定植物油中57种持久性有机污染物

建立一种LPAS快速滤过净化柱结合气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱测定植物油中57种持久性有机污染物(POPs)残留量的方法。样品用乙腈-乙酸乙酯(体积比2:1)超声重复提取3次,提取液氮吹浓缩后经LPAS柱净化,用气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱在全扫描模式下检测。结果表明:57种POPs在0.4~100μg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.9950;检出限为0.25~2.00μg/kg,定量限为0.8~6.0μg/kg;基质加标水平为0.8~60μg/kg时,平均回收率为62.4%~125.3%,相对标准偏差为1.2%~9.9%。利用该方法检测市售30例样品,其中8例检出多环芳烃,多氯联苯和有机氯农药均未检出。建立的方法简单、准确,适用于植物油中POPs残留的快速筛查。

持久性有机污染物在危险废物鉴别中的限值修订建议

持久性有机污染物(POPs)已频繁在多种环境介质和人体组织中检出并受到环境研究者的重点关注。固体废物是POPs重要的源和汇,科学合理地处置含POPs固体废物对于遏制和减少该类污染物的环境危害具有重要意义。随着《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》清单的更新,我国现行的GB 5085.6—2007《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》也需要及时修订完善。针对这一需求,对比了国内外含POPs固体废物的管理限值要求,梳理了我国典型固体废物或固体样品中POPs的残留现状。结果显示,大多数固体废物、环境样品或生物体中POPs含量在十亿分之一到百万分之一的水平,一些POPs在用途较大的样品中接近或可达千分之一的水平。其中,固体废物中POPs可能高于限值风险的种类有多溴联苯醚类、五氯酚和短链氯化石蜡等。结合我国现行危险废物鉴别标准制定的方法学,综合考虑技术可行性和社会经济影响等方面的因素,给出了我国《重点管控新污染物清单(2023年版)》中列举的19种(类)POPs在毒性物质含量鉴别中的建议修订限值。

持久性有机污染物的危害与治理

持久性有机污染物(POPs)的产生与人工合成化学工业的发展紧密相连,目前POPs主要有三种来源类型:有机氯杀虫剂、工业化学品、工业和热生产工序中的副产物。POPs具有高持久性、高毒性、高脂溶性等特征,进入自然环境后,会在高级生物体内不断积累,并对其神经系统、生殖系统、内分泌系统以及肝脏造成不可逆伤害。为保护人类健康,维持生态平衡,全球127个国家和地区的代表于2001年5月22日在瑞典首都斯德哥尔摩通过了《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》,我国是该公约首批签约国之一。自该公约生效以来,我国分三阶段积极履约,目前在POPs管控方面已经取得了积极的成效。面对高速增长的人工合成化学品,我们应及早建立完善的化学品管理制度,防止重蹈POPs的覆辙。

水环境中持久性有机污染物风险评价研究进展

为科学实施河湖中POPs治理工程,需充分认识POPs的环境风险。本文系统总结了目前国内外POPs风险评价方法,对沉积物、水体、水生生物及人体中POPs风险评价的研究进展进行了归纳,可为水环境中POPs等新污染物的风险评价体系建立和科学治理提供一定参考。

我国持久性有机污染物检测现状及对策

随着环境污染问题日益严重,人们对持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)的关注度不断提升。从环保视角出发,分析我国开展POPs检测工作的现状,并针对存在的问题提出相应的对策。相关结论能够为我国更科学地开展POPs检测工作提供借鉴。

《中国持久性有机污染物控制(2004-2024年)》发布

在《公约》生效20周年之际,生态环境部联合有关部门发布《中国持久性有机污染物控制(2004—2024年)》,分享中国在持久性有机污染物控制和履约方面的成果和经验。持久性有机污染物是重要的新污染物,具有环境持久性、生物蓄积性、远距离环境迁移的潜力。

食品中持久性有机污染物检测的气质联用分析方法优化

为了提升食品样品中持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)的检测灵敏度和准确性,本研究采用气相色谱-质谱联用(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS/MS)技术,对检测方法进行改进。结果表明,优化后的方法在22 min内可同时分析11种POPs,检测灵敏度提高了2~3倍,最低检测限为0.01 ng·g^(-1);在0.1~100.0 ng·mL^(-1),线性关系良好且相关系数均大于0.999;优化后的GCMS/MS方法具有良好的线性关系、低检出限和定量限,同时具备高精密度和准确度,适用于食品中持久性有机污染物的痕量检测;对200份不同类型食品样品进行检测,所有样品中的POPs含量均未超标,验证了该方法的可靠性和实用价值。

持久性有机污染物在水环境中的迁移与生态风险评估

本文深入探讨了持久性有机污染物(POPs)在水环境中的迁移机制及其生态风险评估。首先,通过分析污染物的物理化学性质,揭示了其在水体中的分布规律;其次,揭示了不同污染源与排放途径对水体的影响差异;最后,结合生物测定法和化学分析法,采用风险评估模型,全面评估了污染物对水生生物和生态链的潜在影响。通过这些方法的综合应用,为科学有效地保护水体生态系统提供了可靠的参考依据和指导。

水环境中持久性有机污染物检测的研究进展

水环境中的持久性有机污染物(POPs)是一类对人类健康和生态系统具有潜在危害的化学物质。因此,对于这些污染物的及时检测和监测至关重要。本文综述了水环境中持久性有机污染物检测的研究进展,包括检测技术的发展、样品预处理方法、常见污染物种类及其来源、污染物的环境行为和毒性效应等方面内容。同时,对未来该领域的研究方向和挑战进行了展望,以期为水环境污染控制与治理提供参考。

持久性有机污染物环境监测与治理策略

持久性有机污染物的分解过程颇为复杂,如何对其进行防治已成为我国环境保护与持续发展过程中的一大难题。该文围绕持久性有机污染物的分类与特征等展开了探讨,并对该污染物在水、土壤和大气环境中的监测现状进行了分析,提出了一系列治理策略,旨在提升此类污染物的处理效率,保障国家生态平衡和可持续发展。

中国持久性有机污染物控制(2004—2024)

持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,以下简称POPs)是指具有环境持久性、生物蓄积性、远距离环境迁移的潜力,并对人体健康或生态环境产生不利影响的有机污染物。POPs污染是全人类面临的共同挑战,关乎人类命运共同体构建和人类文明永续发展。《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》(以下简称公约)于2001年5月22日在瑞典斯德哥尔摩通过,2004年5月17日生效。

皮革工业废弃场地持久性有机污染物修复技术研究

本文重点探讨了皮革工业废弃场地中持久性有机污染物的修复技术。首先研究了皮革工业废弃场地中常见的持久性有机污染物,以及相关的健康和环境风险。然后深入介绍了各种修复技术,包括土壤通气和蒸汽提取等物理方法、化学氧化和植物修复方法,以及生物修复和生物强化等微生物方法。最后,分析了有效修复面临的挑战,例如污染物的复杂性和成本问题,并介绍了纳米修复和基因工程等新兴技术。

基于多智能体建模的持久性有机污染物动态风险评估展望

持久性有机污染物主要为人工合成的化学物质,对人类健康和环境危害较大。将多智能体建模方法引入持久性有机污染物动态风险评估领域,突破现有的瞬时风险评价,以期为持久性有机污染物的风险评估开拓新的研究思路。该文综述了国内外持久性有机污染物的来源、特征和风险评估技术进展,简要介绍了主要智能体的类型和功能,为应用多智能体技术进行持久性有机污染物的动态风险评估提供了科学依据和理论基础。

土壤中持久性有机污染物(POPs)高效萃取与定量分析方法优化

本研究旨在优化用于土壤中持久性有机污染物(POPs)高效率的萃取和量化分析技术。通过对比传统萃取技术与新兴技术的差异,探索了超声波萃取和微波辅助萃取在提升萃取效率方面的潜在应用价值。探讨了高效液相色谱(HPLC)与气相色谱与质谱联用(GC-MS)技术在POPs量化分析中所表现的优势。研究表明,通过优化萃取条件和集成分析方法,可以明显提高对POPs的检测敏捷性和准确性,为POPs的环境监控和风险评定提供了强有力的技术支持。

持久性有机污染物在食物链中积累与放大研究进展

研究持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs)在食物链中的积累与放大是进行环境风险评估和有效污染控制的生态学基础.本文综述了POPs的基本特征,POPs在食物链中的生物积累与放大的机制、影响因素以及POPs在食物链中积累与放大的模型等的研究进展.国外学者对POPs在水生食物链的积累与放大方面研究较多,并提出了较为完善的预测模型,而有关POPs在陆生食物链中的生物积累与放大的研究报道较少.大部分学者并未对完整食物链进行过系统而完整的研究.与国外相比,国内学者对POPs在水生陆生食物链中的生物积累、生物放大和预测模型探讨较少.目前POPs对环境和人体健康危害越来越严重,开展对POPs在食物链中积累、放大及相关预测模型更深入更完整的研究,已成为当前生态学和环境科学研究的重点课题和前沿领域.

持久性有机污染物的水污染控制:吸附富集、生物降解与过程分析

介绍了持久性有机污染物(POPs)的定义、来源以及我国涉及POPs的工业生产与数量分布,明确氯碱工业、有机氯工业等精细化工业与垃圾焚烧厂产生的POPs成为未来的主要污染源;对统计数据进行分析指出,由于历史上POPs的应用以及排放,我国工业发达地区河段水体中普遍检出POPs,浓度为几到几十ng.L-1范围,部分流域超标;针对水体中低剂量的POPs,吸附法是有效的分离技术,生物相及仿生吸附剂具有较高的富集倍数;POPs的生物降解在热力学方面被认为可行,高效菌不断地被分离得到,因此,吸附富集与功能微生物细胞固定化技术的耦联可以成为有效的控制技术;此外,还从以清洁生产为目标的源头控制、POPs的广泛监控和政策落实方面评价了POPs的控制过程.最后指出,POPs的水污染控制应当立足于科学、技术与工业过程研究的结合.