松花江污染物合成麝香的時空分布特征及生物毒性研究.pdf

1、合成麝香（Synthetic Musks，SMs）作為天然麝香的廉價替代品被廣泛使用于各類個人護理品和消費品中。由于其連續(xù)不斷地進入生態(tài)環(huán)境中，濃度不斷增大，在動物和人體組織中產(chǎn)生了蓄積作用，其效應相當于持久性有機污染物。SMs具有環(huán)境激素毒性、生理生態(tài)毒性、遺傳毒性、并且對酶活性具有一定影響，對微生物具有毒性效應等作用，對地表水安全構(gòu)成較高的威脅。本文系統(tǒng)研究了松花江水環(huán)境中SMs的污染現(xiàn)狀及時空分布特征，數(shù)值模擬了SMs在多相介質(zhì)中

2、的歸趨行為，并對SMs與重金屬復合污染等環(huán)境行為問題進行了探討。
　　采用固相萃取富集-氣質(zhì)聯(lián)機方法調(diào)查了松花江干流9個采樣點在不同水文期SMs的污染狀況。松花江表層水體中SMs在不同的水文期濃度分別為2011年8月（豐水期）：0-1.02ng/L，平均濃度0.02ng/L；2011年10月（平水期）：0-25.71ng/L，平均濃度2.14ng/L；2012年1月（枯水期-冰封期）：0-204.18ng/L，平均濃度為7.04n

3、g/L；2012年4月（枯水期-解凍期）：0-254.44ng/L，平均濃度為8.48ng/L?？菟谒w中SMs濃度高于平水期和豐水期?？臻g分布上，哈爾濱下游采樣點中SMs總濃度水平最高，總濃度范圍為0-109.12ng/L，次高點出現(xiàn)在佳木斯下游，這與上游來水和城市市政廢水排放有直接關系。SMs的組成特征表明：在松花江采樣點中佳樂麝香（Galaxolide，HHCB）的濃度最高，其次是吐納麝香（Tonalide，AHNT），確定HH

4、CB和AHTN為典型污染物。HHCB和AHTN在不同水文期具有不同的濃度，這主要歸因于環(huán)境變量的季節(jié)性變化。為了研究松花江中SMs的輸入特性，檢測了哈爾濱市污水處理廠外排污泥和污水中SMs的濃度水平。哈爾濱污水處理廠平均每天有245.5g和51.8g的HHCB和AHTN隨外排污泥進入環(huán)境中被填埋處理，這會對土壤環(huán)境造成一定危害；平均每天有93.8g和22.5g的HHCB和AHTN會隨外排污水不斷的進入松花江中，對松花江水環(huán)境構(gòu)成威脅。此

5、外，進一步論證了該沿江污水處理廠的排污口是SMs污染松花江的一個典型污染源。
　　在實驗室條件下，系統(tǒng)研究了HHCB和AHTN在松花江水體中的吸附解吸過程。在24h內(nèi)HHCB和AHTN在松花江表層沉積物上的吸附過程達到平衡狀態(tài)，二級動力學模型能夠較好的模擬沉積物對HHCB和AHTN吸附的主要過程。沉積物對HHCB和AHTN吸附的初始階段可以用顆粒內(nèi)混合模型模擬，相關系數(shù)分別為0.981和0.983。沉積物對HHCB和AHTN的吸附

6、和解析為非線性過程，F(xiàn)reundlich模型能較好的模擬HHCB和AHTN的等溫吸附-解析過程，相關系數(shù)分別為HHCB：0.978和0.984，AHTN：0.982和0.966。吸附和解吸過程存在明顯的滯后性。研究表明了不同的環(huán)境因素包括離子強度、pH值以及溫度會促進或抑制HHCB和AHTN在沉積物上的吸附行為；沉積物上的有機質(zhì)和水環(huán)境中的共存污染物如表面活性劑和重金屬也能夠促進或抑制其在沉積物上的吸附行為。同時，室內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，HHCB

7、和AHTN在松花江水體中的生物降解半衰期隨水文期的變化而變化，自然光降解并未有明顯變化。
　　采用動態(tài)多介質(zhì)模型系統(tǒng)的模擬了松花江中HHCB的遷移轉(zhuǎn)化行為。基于SMs的實際監(jiān)測濃度，對源強進行了評估。將HHCB模擬濃度與實際監(jiān)測濃度進行比較，發(fā)現(xiàn)模擬值與真實值較為接近，柯西不等式系數(shù)值均小于0.5，吻合度較高。評估了HHCB在不同環(huán)境相中的歸趨情況，并分析了HHCB在松花江干流的環(huán)境行為。HHCB在不同環(huán)境相中的輸入和輸出的總質(zhì)量

8、通量分別為4.32×103kg和4.30×103kg，相對誤差為0.5％，模擬時間內(nèi)HHCB的質(zhì)量保持平衡狀態(tài)。
　　基于松花江水體中SMs濃度的實測值，以HHCB為代表，采用水培方法研究其與松花江中常見的重金屬（Cd2+、Cu2+和Zn2+）復合污染對金魚藻葉片生理生化指標的影響。HHCB與重金屬（Cd2+、Cu2+和Zn2+）復合污染對葉片組織中脂質(zhì)過氧化最終產(chǎn)物丙二醛（MDA）具有協(xié)同效應，對葉綠素的含量具有拮抗作用，因此M