污灌区浅层地下水系统中壬基酚迁移转化规律研究

壬基酚(NP)具有高毒性、持久性及积累性，易在污灌区地下水中积累。由于分析测试方法局限性和NP降解机理复杂性，国内外尚未开展NP在地下水系统中迁移转化规律的研究。基于前期工作基础，本项目拟以太原市典型污灌区为研究区，通过蒸汽蒸馏抽提-全二维气相色谱/时间飞行质谱联用方法（SDE-GCxGC/TOFMS）精确检测NP；从生物地球化学和地下水地球化学作用相互影响、相互制约的角度，从分子水平上，解析NP各异构体分布特征与研究区水文地球化学条件的关系；结合污灌特点，通过野外调查和室内模拟实验，揭示地下水系统中生物降解与吸附/解吸对NP迁移转化的作用机理及变化规律，为地下水污染防治提供科学依据。

壬基酚 (NP)，是一种新近认识的具有雌激素作用的内分泌干扰物，但人们对污灌区浅层地下水系统中NP迁移转化规律还知之甚少。该项目以太原小店污灌区为例，全面地收集了研究区的水文地质资料及污水灌溉的现状，包括污灌区的分布、面积、各污灌区的污水来源、年污灌次数、污灌量及污灌历史等的野外调查。项目执行期间，为了充分了解小店区长期污水灌溉对土壤和地下水造成的污染程度，对研究区灌溉用水、土壤耕作层、包气带以及浅层孔隙地下水进行了三次采样，采集地表土样品33件、耕作层样品180件、地表水样品32件、垃圾渗滤液样品2件、地下水样品45件、钻孔样品45件，对样品的常规组分(有机质、pH、Eh、电导率、碱度、土壤粒径、土壤矿物组成等)和微量元素(阴、阳离子等) 等进行了测定分析，系统考察了污灌区NP的分布特征及其灌溉方式、灌渠设施、局部水动力场、共存污染物(有机氯和多环芳烃)等对其的影响，同时通过室内模拟实验研究，解析NP在地下水系统中的降解及迁移转化规律，为浅层地下水系统中NP的污染防控提供依据。本项目已按任务书要求完成研究工作，主要研究成果如下：.1.该项目建立了蒸汽蒸馏抽提-全二维气相色谱/时间飞行质谱联用方法精确检测NP；.2.污灌区的土壤、地表水、污水(含垃圾渗滤液)、地下水等各种环境介质中均广泛存在NP及其共存污染物；.3.NP的分布受研究区水文地球化学条件的影响，地表水与地下水之间存在相互的交互作用，局部水动力场可直接影响NP在污灌区剖面上的分布； .4.通过室内模拟条件研究NP及共存污染物在环境中的降解规律表明，NP在好氧、光催化条件下易于降解，但在缺氧、无光照的地下环境中微生物作用微弱，降解缓慢，因此由于长期的污灌，大量的NP不能有效被降解而富集在地下水系统中；.5.在模拟灌溉条件下，获得了NP在含水层沉积物上的固-水分配系数、降解速率与半衰期等重要参数，土壤成为NP富集的“蓄积库”在适应的条件下可能再次脱附而进入地下水，对人类潜在危害很大。