太湖重污染湖区生态系统中全氟化合物迁移和放大效应研究

The study on migration and biomagnification of persistent organic pollutants in aquatic ecosystem have become research hotspots in the field of aquatic environment.However, traditional analysis methods were complicated and poor sensitivity.Therefore,it limits on the in-depth research of migration and biomagnification of pollutants. In this subject, the rapid and accurate analysis method has been development by solid-phase microextraction and HPLC-MS/MS . Using this method to determine perfluorinated compounds in sediment, water and biota samples from heavly pullted aera of Taihu lake, investigation on the migration rule of perfluorinated compounds,as well as the mechanism of bioaccumulation and biomagnification of perfluorinated compounds in biota,predicting pollution trends.The factors that affect biomagnification and migration of perfluorinated compounds in biota were reseached through laboratory simulation.Simultaneity,the enviromental factors and hydraulic conditions which affect the migration progress were also studied.This project is important for the correct evaluation of the environmental behavior of perfluorinated compounds and aquatic ecological risks, and provide theoretical support for the effective governance of perfluorinated compounds pollution.

持久性有机污染物在水生态系统中的迁移、放大是当前水环境领域的热点问题，但面临着检测技术繁琐、灵敏性差缺陷，限制了对污染物迁移、放大作用的深入研究。本项目以新型持久性有机污染物-全氟化合物为研究对象，利用固相微萃取技术结合HPLC-MS/MS，建立快速、高效、准确的现场检测方法。借助该方法分析太湖重污染湖区介质，水生物中全氟化合物污染分布特征，研究全氟化合物在水生物体内的富集机制以及湖区水生物中的迁移规律和放大效应,预测其污染趋势。通过室内模拟实验，系统考察影响全氟化合物在典型水生物中迁移、放大的因素。同时，考察太湖不同水动力及水环境条件对全氟化合物在环境介质中迁移转化规律的影响。本项目的开展对正确评价全氟化合物的环境行为及水生态风险具有重要意义，为有效治理全氟化合物污染提供理论支持。

全氟化合物是一类有重要应用价值的有机化合物广泛应用于工业和民用领域。但是由于全氟化合物具有极高的化学键能，使得这类化合物难以被降解，具有环境持久性，并可沿食物链积累放大。本项目围绕太湖流域全氟化合物污染状况，从原位富集采样、区域污染特征和区域水生生物影响三个方面入手，系统研究了全氟化合物对太湖流域环境及水生态系统的影响，并取得了以下重要结果。1. 建立和优化了全氟化合物的原位富集被动采样新方法。采用弱阴离子反相吸附剂作为吸附相建立了一种针对全氟化合物的被动采样方法（POCIS）。探讨了环境条件对POCIS采样方法采样速率（RS）以及富集性能的影响规律和作用机理。研究显示：POCIS采样方法RS值变化主要受到水流速度的影响，随着水流速度的较快而增大。而温度、水中溶解性有机质对RS影响并不明显。2. 系统开展太湖流域全氟化合物污染特征及环境迁移规律研究。利用POCIS采样方法结合HPLC-MS/MS技术，对太湖重污染湖区贡湖湾、梅梁湾、竺山湾全氟化合物污染特征进行研究。通过全氟化合物在水体以及沉积物中浓度水平以及分配系数值探讨了全氟化合物迁移行为。在结果表明：太湖三个湖区水体中ΣPFCs梅梁湾>竺山湾>贡湖湾，而在沉积物中ΣPFCs 竺山湾>贡湖湾>梅梁湾，全氟化合物在迁移过程中更倾向存在于水体中。3. 深入研究了全氟化合物在浮游动物-贝类-虾-鱼类中的生物迁移行为。研究发现全氟化合物在所有样品中均有检出。影响全氟化合物在鱼体内的富集因素研究表明：全氟化合物在生物体内的富集受到水环境条件，污染物性质以及生物体自身性质影响。