基于POCIS技术研究湖泊水源地有机磷酸酯阻燃剂赋存状态及环境行为

The study on environmental behavior of organophosphate esters 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 environmental behavior of pollutants. In this subject, in-site、rapid and accurate analysis method has been development by Polar organic chemical integrative samplers. Using this method to determine organophosphate esters in water、pore water and samples from water source of Gonghu Bay，investigation on the migration rule of organophosphate esters,as well as the mechanism of bioaccumulation in biota,predicting pollution trends.The factors that affect migration of organophosphate esters in aquatic environment were reseached through laboratory.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 organophosphate esters and aquatic ecological risks, and provide theoretical support for the effective governance of organophosphate esters pollution.

有机磷酸酯阻燃剂作为一类全球关注的新型污染物，其在水环境中的迁移规律，生态效应是当前水环境领域的热点问题。但这类物质在水环境中含量低，通常的分析方法很难直接检测，且操作繁琐，限制了对污染物水环境行为的深入研究。本项目拟在研制一种以金属-有机骨架材料为吸附相的新型采样装置的基础上，以有机磷酸酯阻燃剂为研究对象，以太湖贡湖湾水源地为研究区域，现场原位测量污染物在水源地介质中的浓度分布，研究有机磷酸酯在水体-悬浮颗粒物-沉积物间的迁移规律以及主控因素,预测其污染趋势；并将该技术与生物监测以及生物分析方法相结合，研究污染物在生物体富集能力，生物毒性，评估其可能存在的生态风险。本项目的研究结果不仅有利于更好掌握有机磷酸酯阻燃剂的水环境行为特征,阐明污染物的水生态风险,而且可以为水环境治理提供准确监测手段和理论支持。

极性有机化合物整合采样技术（Polar organic chemical integrative samplers，POCIS）是一种针对水环境介质中极性有机化合物而研发的被动采样技术，能够客观真实地反映环境中的总体污染水平，避免了常规主动采样技术只能反映瞬时浓度、出现漏检等问题，因而在环境监测和生态健康风险评价领域中受到了普遍关注。本项目构建了一种针对新兴极性有机物改进的POCIS被动采样方法，扩展该方法的环境适应性和抗干扰能力，并将该方法应用于污染物的原位监测。利用该方法系统研究了新兴极性化合物的水环境行为及衰减规律，并取得了以下重要结果：.1.探讨了环境条件对POCIS采样速率（Rs）影响规律和作用机理。结果表明：有机磷酸酯类阻燃剂（OPFRs）采样速率随着流速的增加而增大，但变化幅度不大，野外原位校正实验中，较高的水流速度导致Rs值要明显高于室内实验值。pH值、DOM浓度对采样速率的影响较小。采样器PES膜孔隙的堵塞降低了化合物通过滤膜的自由度，而且PES膜对OPFRs的吸附可能产生滞缓作用。本研究成功选择氟氯氢菊脂氘代物作为被动采样器的性能参考化合物（PRC）校正野外环境条件下采样速率值，有效的提高了野外原位环境下OPFRs监测评估的准确性。.2.利用被动采样方法，系统开展饮用水水源地有机磷酸酯类阻燃剂污染特征及环境迁移规律研究。研究结果表明：污水厂尾水及城市居民生活活动是地表水OPFRs的主要污染源，含氯OPFRs是悬浮颗粒物及沉积物样品中残留的主要污染物，水-悬浮颗粒物之间OPFRs主要以地表水为介质进行迁移。.3.深入研究了纳污河流中药物的衰减率，分析药物在河流中的存留特征和传输规律。研究结果表明：大部分药物母体化合物在纳污河流中发生衰减，所有监测的转化产物在河流中均发生衰减。应用POCIS被动采样方法获得的衰减率值与主动采样方法得到的结果接近，表明POCIS被动采样方法可用来替代传统主动方法监测目标物在河流中的衰减过程。