典型区域不同环境介质中有机磷酸酯的污染特性及迁移机制研究

Organophophate esters may have carcinogenic, extremely toxic and persistent threats to animals. They can undergo long-range transport, stay in the environment for a long time, bioaccumulation and toxicity. Additionly, they are being increasing consumed since the restriction piblished on the use of penta- and octa- polybrominated diphenyl ethers and hexabromocyclododecanes. Therefore, the environmental behaviour of organophophate esters are of great significance. This project is carried out in the main rivers and five different areas, i.e. industrial area, communication hub, commercial district, living area and agriculture area. Based on establishing the rational analysis methods of organophophate esters in the samples of surface water, sediment, atmosphere and dust, the project is performed to discuss the pollution characteristics, the spatial-temporal distributions and the probable source of organophophate esters. Beside, the transformation regularities between different ambient medium and the long-range transport in the same ambient medium were particularly investigated. In addition, health risks of humans were assessed. The results of this study plays an important role in understanding the contamination levels and the potential health risks of Organophophate esters in the environment, and could provide some support to environmental fate and eco-city management of Shanghai.

有机磷酸酯具有致癌、高毒及环境持久性，对人体健康有潜在的危害。其不仅可以进行长距离迁移，且在环境中可以长时间滞留，进行生物富集，积累毒性，由于多溴联苯醚类、六溴环十二烷等禁用使得其在城市中大量生产和使用，其环境化学行为受到国内外学者的广泛关注。本课题以上海这个典型的大型城市主要河流水体、沉积物及工业区、商业区、交通要道区、生活区和农业区等不同功能区的灰尘和大气颗粒物为研究对象，研究有机磷酸酯在上海地区不同环境介质中的污染特性，分析其时空分布规律；着重分析其在不同环境介质中的迁移规律及在同一环境介质中的长距离迁移规律，构建迁移模型；解析其主要来源及各种来源的化学组成特征。综合评价上海地区环境中有机磷酸酯的污染暴露水平并对其生态风险进行评估。研究成果对科学评估有机磷酸酯在城市环境中的污染现状及其对城市居民健康的影响具有重要意义，为环境保护部门预测其在环境中的归趋与生态风险评估提供科学依据。

有机磷酸酯（OPEs）具有致癌性、高毒性及环境持久性等特性，对生态系统和人体健康具有潜在的危害，因此调查其在环境介质中的浓度水平、污染特性、迁移转化，分析其来源，评估其风险，对预测其在环境中的归趋和城市居民健康的影响具有重要意义。本项目以多种典型OPEs为研究对象，调查了上海市主要水体等环境介质中多种典型有OPEs的污染水平、迁移情况，分析其来源，并对其生态风险进行评估。主要研究内容为：（1）优化前处理方法、色谱和质谱参数，建立了一种快速、高效经济的LLE-GC-MS 方法检测了8 种OPEs。（2）城市地表水中8 中OPEs的总浓度（Σ8OPEs）为340-1688.7 ng/L，明显高于郊区地表水的Σ8OPEs 浓度185.4-321 ng/L。七个污水处理厂中OPEs 在进水和出水中的平均浓度分别为1372 ng/L 和767 ng/L。（3）使用斯皮尔曼相关分析和主成分分析研究了OPEs 的潜在来源，分析发现多种典型OPEs主要来自于三个方面，包括污水处理厂和工厂、车辆和海洋交通排放以及大气沉降。（4）生态风险及健康风险评估结果表明，除一个采样点外，OPEs对于藻类、水蚤和鱼类三个物种都只具有较低的风险（RQ<0.1）。健康风险研究表明，上海市地表水中的OPEs 含量对各个人群都是安全的，均处于参考摄入量以下。（5）制备了Fe基和Ti基金属有机框架（MOFs）复合材料及其衍生物，以其作为催化剂光催化去除水体中的有机污染物，研究了MOFs复合材料及其衍生物的形貌、结构、化学组成及其孔径孔容等，得到了有机污染物的光催化去除效率、光催化降解动力学及最佳工艺参数，阐明了有机污染物的光催化降解机理及其在水体中的降解迁移转化过程。研究结果为此类污染物预防控制措施的建立提供一定的理论依据及技术支撑，也为可见光催化在有机污染物中的应用提供一些理论基础。