烷基酚在近海海洋及河口環(huán)境中的濃度分布與初步生態(tài)風險評估
發(fā)布時間:2024-05-17 02:51
烷基酚既是非離子表面活性劑烷基酚聚氧乙烯醚的合成原料又是后者在環(huán)境中較穩(wěn)定的降解產(chǎn)物,具有毒性、生物累積性、持久性和雌激素活性,屬于典型的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物,其在環(huán)境分布和行為以及生態(tài)風險評估現(xiàn)已成為環(huán)境科學領(lǐng)域的研究熱點。 I.本文首先建立了用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法同時檢測環(huán)境樣品中包括烷基酚、氯酚、雙酚A等共11種酚類化合物的分析方法。以二氯甲烷為萃取溶劑,水樣用液-液萃取的方法進行提取,加標回收率為77.2-103.6%,相對標準偏差為2.8-8.6%;固相基質(zhì)(沉積物/淤泥)無需干燥,酸化后直接萃取濕樣,加標回收率為72.0-94.7%,相對標準偏差為2.4-13.4%;用過量的BSTFA對樣品進行衍生化處理,之后用GC/MS定性定量,在選定的色譜條件下各酚類目標化合物能夠?qū)崿F(xiàn)基線分離,在0-3000ng/ml范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,變異系數(shù)為0.9927-0.9998,水樣和固相基質(zhì)中酚類化合物的檢測限分別為2ng/l和2ng/g dw以下。該方法靈敏度高、選擇性好、操作簡單且成本較低,可以在常規(guī)實驗室條件下滿足環(huán)境樣品中酚類化合物分析的要求。 II.在建立上述分析方法的基礎(chǔ)上,本文...
【文章頁數(shù)】:174 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 內(nèi)分泌干擾物帶來的環(huán)境問題
1.2 論文的立題依據(jù)和研究背景
1.3 研究目的和意義
2 文獻綜述
2.1 烷基酚概述
2.1.1 烷基酚的物化性質(zhì)
2.1.2 烷基酚的用途及產(chǎn)量
2.2 壬基酚的生物效應和內(nèi)分泌干擾作用
2.2.1 壬基酚對魚類的影響
2.2.1.1 誘導生成卵黃蛋白原(Vtg)和卵膜蛋白(Zrp)
2.2.1.2 對魚類生殖系統(tǒng)的損傷
2.2.1.3 對魚類滲透壓調(diào)節(jié)能力的影響
2.2.2 壬基酚對生物體抗氧化系統(tǒng)的損傷
2.2.3 壬基酚對生物體免疫系統(tǒng)的影響
2.3 烷基酚在環(huán)境中的濃度分布
2.3.1 大氣及干/濕沉降中烷基酚的濃度分布
2.3.2 海洋和河口地區(qū)水體及沉積物中濃度分布
2.3.3 河流及沉積物中烷基酚的濃度分布
2.3.4 污水處理廠出水及污泥中烷基酚的濃度分布
2.4 烷基酚的環(huán)境行為和歸宿
2.4.1 吸附作用
2.4.2 降解作用
2.4.2.1 NPEO 轉(zhuǎn)化為NP 的初級降解
2.4.2.2 壬基酚的微生物降解
2.4.2.2.1 能夠降解壬基酚的微生物
2.4.2.2.2 壬基酚的微生物降解機理
2.4.2.2.3 影響壬基酚降解的因素
3 用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)測定環(huán)境樣品中的烷基酚
3.1 預處理及分析方法的選擇
3.1.1 儀器分析方法
3.1.2 環(huán)境樣品預處理方法
3.1.2.1 水體中烷基酚化合物的預處理方法
3.1.2.2 固相基質(zhì)中(沉積物/污泥)烷基酚類物質(zhì)的預處理方法
3.2 實驗部分
3.2.1 標準品、試劑與其它預處理儀器
3.2.2 分析儀器
3.2.3 標準溶液的配制
3.2.4 烷基酚類的預處理方法
3.2.4.1 水樣中烷基酚類的預處理方法
3.2.4.2 固相基質(zhì)中(沉積物/污泥)烷基酚類的預處理過程
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 GC-MS 分析條件的確定
3.3.2 目標化合物特征離子峰的確定及TIC 色譜圖
3.3.3 GC/MS 分析方法的精密度、線性范圍和檢測限
4 膠州灣及其入海河流中烷基酚濃度分布特征及初步生態(tài)風險評估
4.1 膠州灣及其入海河流中烷基酚的濃度分布特征和環(huán)境行為
4.1.1 膠州灣概況和研究背景
4.1.2 實驗部分
4.1.2.1 樣品的采集
4.1.2.2 樣品的預處理
4.1.2.3 樣品的測定
4.1.2.4 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證(QA/QC)
4.1.3 結(jié)果與討論
4.1.3.1 烷基酚的檢測限和回收率
4.1.3.2 結(jié)果
4.1.3.2.1 酚類化合物的組成
4.1.3.2.2 膠州灣及入海河流表層水中NP 的分布特征
4.1.3.2.3 膠州灣及其入海河流懸浮物中NP 的分布特征
4.1.3.2.4 膠州灣及其入海河流表層沉積物中NP 的分布特征
4.1.3.2.5 膠州灣及其入海河流其它酚類化合物的濃度分布特征
4.1.3.2.6 酚類化合物在各環(huán)境介質(zhì)間的分配
4.1.3.3 討論
4.1.3.3.1 與世界其它地區(qū)酚類化合物濃度數(shù)據(jù)比較
4.1.3.3.2 膠州灣及其入海河流中酚類化合物可能的生物效應
4.1.4 小結(jié)
4.2 青島地區(qū)污水處理廠對壬基酚及其低聚物去除效率的研究
4.2.1 青島市海泊河污水處理廠和團島污水處理廠簡介
4.2.2 實驗部分
4.2.2.1 樣品采集與預處理
4.2.2.2 樣品萃取
4.2.2.3 GC-MS 分析條件
4.2.3 結(jié)果與討論
4.2.3.1 壬基酚在污水樣品中的分布
4.2.3.1.1 海泊河污水處理廠污水樣品中NP 的分布
4.2.3.1.2 團島污水處理廠污水樣品中NP 的分布
4.2.3.2 壬基酚在污泥中的分布
4.2.3.3 與其它國家和地區(qū)STP 的報道數(shù)據(jù)比較
4.2.4 小結(jié)
4.3 膠州灣及其入海河流中壬基酚對水生生物初步生態(tài)風險評估
4.3.1 膠州灣中NP 可能引起的生物效應
4.3.1.1 膠州灣水體中NP 可能引起的生物效應
4.3.1.2 膠州灣表層沉積物中NP 可能引起的生物效應
4.3.2 膠州灣中NP 初步生態(tài)風險評估
4.3.2.1 以美國EPA 的NP 環(huán)境水質(zhì)標準為評估依據(jù)
4.3.2.2 以歐盟對4-NP 的評估報告為評估標準
4.3.3 青島地區(qū)居民通過海產(chǎn)品攝入NP 的估算
5 長江與黃河河口地區(qū)不同環(huán)境介質(zhì)中壬基酚的分布特征與初步生態(tài)風險評估
5.1 長江口及其臨近海域不同環(huán)境介質(zhì)中壬基酚的分布特征
5.1.1 長江口簡介
5.1.2 實驗部分
5.1.2.1 樣品采集
5.1.2.2 樣品萃取
5.1.2.3 GC-MS 分析條件
5.1.2.4 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證
5.1.3 結(jié)果與討論
5.1.3.1 壬基酚的檢測限和回收率
5.1.3.2 壬基酚在表層水中的分布特征
5.1.3.3 壬基酚在懸浮物和沉積物中的分布特征
5.1.3.4 壬基酚在各環(huán)境介質(zhì)間的分配
5.1.4 與其它河口報道數(shù)據(jù)比較
5.1.5 小結(jié)
5.2 黃河入?诘貐^(qū)水體和沉積物中壬基酚濃度分布特征
5.2.1 研究區(qū)域簡介
5.2.2 實驗部分
5.2.2.1 樣品采集
5.2.2.2 樣品萃取
5.2.2.3 GC-MS 分析條件
5.2.2.4 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證
5.2.3 結(jié)果與討論
5.2.3.1 壬基酚的檢測限和回收率
5.2.3.2 黃河入?谒w中NP 濃度分布特征
5.2.3.3 黃河入?诒韺映练e物中NP 的分布特征
5.2.3.4 與世界其它河口和海洋環(huán)境中壬基酚濃度水平比較
5.2.4 小結(jié)
5.3 黃河口與長江口附近海域壬基酚分布特征比較
5.4 長江口與黃河口地區(qū)壬基酚初步生態(tài)風險評估
5.4.1 長江口及其臨近海域NP 初步生態(tài)風險評估
5.4.1.1 長江口及其臨近海域NP 可能引起的生物效應
5.4.1.2 長江口及其臨近海域NP 的風險商
5.4.2 黃河入?诘貐^(qū)NP 初步生態(tài)風險評估
5.4.2.1 黃河入?诘貐^(qū)NP 可能引起的生物效應
5.4.2.2 黃河入?诘貐^(qū)NP 的風險商
6 長江三峽庫區(qū)西陵峽段枯水期壬基酚和雙酚A 的污染特征
6.1 研究區(qū)域和背景簡介
6.2 實驗部分
6.2.1 樣品采集與預處理
6.2.2 樣品萃取
6.2.3 GC-MS 分析條件
6.2.4 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證
6.3 研究結(jié)果
6.3.1 目標化合物的回收率和檢測限
6.3.2 研究區(qū)域表層水中NP 的濃度分布
6.3.3 研究區(qū)域表層水中BPA 的濃度分布
6.3.4 與其它地區(qū)河流報道數(shù)據(jù)比較
6.4 討論與結(jié)論
7 創(chuàng)新點與結(jié)論
7.1 總結(jié)
7.2 本文的創(chuàng)新點
7.3 結(jié)論
7.4 論文的不足之處
7.5 今后研究展望
參考文獻
博士期間發(fā)表和投遞的文章
致謝
本文編號:3975273
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【學位級別】:博士
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摘要
Abstract
1 前言
1.1 內(nèi)分泌干擾物帶來的環(huán)境問題
1.2 論文的立題依據(jù)和研究背景
1.3 研究目的和意義
2 文獻綜述
2.1 烷基酚概述
2.1.1 烷基酚的物化性質(zhì)
2.1.2 烷基酚的用途及產(chǎn)量
2.2 壬基酚的生物效應和內(nèi)分泌干擾作用
2.2.1 壬基酚對魚類的影響
2.2.1.1 誘導生成卵黃蛋白原(Vtg)和卵膜蛋白(Zrp)
2.2.1.2 對魚類生殖系統(tǒng)的損傷
2.2.1.3 對魚類滲透壓調(diào)節(jié)能力的影響
2.2.2 壬基酚對生物體抗氧化系統(tǒng)的損傷
2.2.3 壬基酚對生物體免疫系統(tǒng)的影響
2.3 烷基酚在環(huán)境中的濃度分布
2.3.1 大氣及干/濕沉降中烷基酚的濃度分布
2.3.2 海洋和河口地區(qū)水體及沉積物中濃度分布
2.3.3 河流及沉積物中烷基酚的濃度分布
2.3.4 污水處理廠出水及污泥中烷基酚的濃度分布
2.4 烷基酚的環(huán)境行為和歸宿
2.4.1 吸附作用
2.4.2 降解作用
2.4.2.1 NPEO 轉(zhuǎn)化為NP 的初級降解
2.4.2.2 壬基酚的微生物降解
2.4.2.2.1 能夠降解壬基酚的微生物
2.4.2.2.2 壬基酚的微生物降解機理
2.4.2.2.3 影響壬基酚降解的因素
3 用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)測定環(huán)境樣品中的烷基酚
3.1 預處理及分析方法的選擇
3.1.1 儀器分析方法
3.1.2 環(huán)境樣品預處理方法
3.1.2.1 水體中烷基酚化合物的預處理方法
3.1.2.2 固相基質(zhì)中(沉積物/污泥)烷基酚類物質(zhì)的預處理方法
3.2 實驗部分
3.2.1 標準品、試劑與其它預處理儀器
3.2.2 分析儀器
3.2.3 標準溶液的配制
3.2.4 烷基酚類的預處理方法
3.2.4.1 水樣中烷基酚類的預處理方法
3.2.4.2 固相基質(zhì)中(沉積物/污泥)烷基酚類的預處理過程
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 GC-MS 分析條件的確定
3.3.2 目標化合物特征離子峰的確定及TIC 色譜圖
3.3.3 GC/MS 分析方法的精密度、線性范圍和檢測限
4 膠州灣及其入海河流中烷基酚濃度分布特征及初步生態(tài)風險評估
4.1 膠州灣及其入海河流中烷基酚的濃度分布特征和環(huán)境行為
4.1.1 膠州灣概況和研究背景
4.1.2 實驗部分
4.1.2.1 樣品的采集
4.1.2.2 樣品的預處理
4.1.2.3 樣品的測定
4.1.2.4 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證(QA/QC)
4.1.3 結(jié)果與討論
4.1.3.1 烷基酚的檢測限和回收率
4.1.3.2 結(jié)果
4.1.3.2.1 酚類化合物的組成
4.1.3.2.2 膠州灣及入海河流表層水中NP 的分布特征
4.1.3.2.3 膠州灣及其入海河流懸浮物中NP 的分布特征
4.1.3.2.4 膠州灣及其入海河流表層沉積物中NP 的分布特征
4.1.3.2.5 膠州灣及其入海河流其它酚類化合物的濃度分布特征
4.1.3.2.6 酚類化合物在各環(huán)境介質(zhì)間的分配
4.1.3.3 討論
4.1.3.3.1 與世界其它地區(qū)酚類化合物濃度數(shù)據(jù)比較
4.1.3.3.2 膠州灣及其入海河流中酚類化合物可能的生物效應
4.1.4 小結(jié)
4.2 青島地區(qū)污水處理廠對壬基酚及其低聚物去除效率的研究
4.2.1 青島市海泊河污水處理廠和團島污水處理廠簡介
4.2.2 實驗部分
4.2.2.1 樣品采集與預處理
4.2.2.2 樣品萃取
4.2.2.3 GC-MS 分析條件
4.2.3 結(jié)果與討論
4.2.3.1 壬基酚在污水樣品中的分布
4.2.3.1.1 海泊河污水處理廠污水樣品中NP 的分布
4.2.3.1.2 團島污水處理廠污水樣品中NP 的分布
4.2.3.2 壬基酚在污泥中的分布
4.2.3.3 與其它國家和地區(qū)STP 的報道數(shù)據(jù)比較
4.2.4 小結(jié)
4.3 膠州灣及其入海河流中壬基酚對水生生物初步生態(tài)風險評估
4.3.1 膠州灣中NP 可能引起的生物效應
4.3.1.1 膠州灣水體中NP 可能引起的生物效應
4.3.1.2 膠州灣表層沉積物中NP 可能引起的生物效應
4.3.2 膠州灣中NP 初步生態(tài)風險評估
4.3.2.1 以美國EPA 的NP 環(huán)境水質(zhì)標準為評估依據(jù)
4.3.2.2 以歐盟對4-NP 的評估報告為評估標準
4.3.3 青島地區(qū)居民通過海產(chǎn)品攝入NP 的估算
5 長江與黃河河口地區(qū)不同環(huán)境介質(zhì)中壬基酚的分布特征與初步生態(tài)風險評估
5.1 長江口及其臨近海域不同環(huán)境介質(zhì)中壬基酚的分布特征
5.1.1 長江口簡介
5.1.2 實驗部分
5.1.2.1 樣品采集
5.1.2.2 樣品萃取
5.1.2.3 GC-MS 分析條件
5.1.2.4 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證
5.1.3 結(jié)果與討論
5.1.3.1 壬基酚的檢測限和回收率
5.1.3.2 壬基酚在表層水中的分布特征
5.1.3.3 壬基酚在懸浮物和沉積物中的分布特征
5.1.3.4 壬基酚在各環(huán)境介質(zhì)間的分配
5.1.4 與其它河口報道數(shù)據(jù)比較
5.1.5 小結(jié)
5.2 黃河入?诘貐^(qū)水體和沉積物中壬基酚濃度分布特征
5.2.1 研究區(qū)域簡介
5.2.2 實驗部分
5.2.2.1 樣品采集
5.2.2.2 樣品萃取
5.2.2.3 GC-MS 分析條件
5.2.2.4 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證
5.2.3 結(jié)果與討論
5.2.3.1 壬基酚的檢測限和回收率
5.2.3.2 黃河入?谒w中NP 濃度分布特征
5.2.3.3 黃河入?诒韺映练e物中NP 的分布特征
5.2.3.4 與世界其它河口和海洋環(huán)境中壬基酚濃度水平比較
5.2.4 小結(jié)
5.3 黃河口與長江口附近海域壬基酚分布特征比較
5.4 長江口與黃河口地區(qū)壬基酚初步生態(tài)風險評估
5.4.1 長江口及其臨近海域NP 初步生態(tài)風險評估
5.4.1.1 長江口及其臨近海域NP 可能引起的生物效應
5.4.1.2 長江口及其臨近海域NP 的風險商
5.4.2 黃河入?诘貐^(qū)NP 初步生態(tài)風險評估
5.4.2.1 黃河入?诘貐^(qū)NP 可能引起的生物效應
5.4.2.2 黃河入?诘貐^(qū)NP 的風險商
6 長江三峽庫區(qū)西陵峽段枯水期壬基酚和雙酚A 的污染特征
6.1 研究區(qū)域和背景簡介
6.2 實驗部分
6.2.1 樣品采集與預處理
6.2.2 樣品萃取
6.2.3 GC-MS 分析條件
6.2.4 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證
6.3 研究結(jié)果
6.3.1 目標化合物的回收率和檢測限
6.3.2 研究區(qū)域表層水中NP 的濃度分布
6.3.3 研究區(qū)域表層水中BPA 的濃度分布
6.3.4 與其它地區(qū)河流報道數(shù)據(jù)比較
6.4 討論與結(jié)論
7 創(chuàng)新點與結(jié)論
7.1 總結(jié)
7.2 本文的創(chuàng)新點
7.3 結(jié)論
7.4 論文的不足之處
7.5 今后研究展望
參考文獻
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本文編號:3975273
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