论文部分内容阅读
人工甜味剂(ASs)是一类蔗糖替代物,其作为添加剂被大量使用。近期研究表明,人工甜味剂具有生态毒性效应且在污水处理厂(WWTPs)和天然水体环境中大量赋存,这使其成为一种新型污染物质并对生态系统造成威胁,因此这类物质在污水处理厂及受纳水体中的归趋特征亟待研究。本研究选取安赛蜜、甜蜜素、糖精、三氯蔗糖、阿斯巴甜和纽甜6种人工甜味剂,通过建立并优化出一套前处理和仪器分析方法,实地调查了深圳4座污水处理厂及受纳水体,定量评估了污水处理厂输入和排放的人工甜味剂的污染贡献,综合分析了人工甜味剂的归趋特征。建立了人工甜味剂的前处理方法和仪器分析方法。水样的分析方法为固相萃取+高效液相色谱串联质谱分析(HPLC-MS/MS),方法检出限为0.4 ng/L~51.8 ng/L,定量限为1.4 ng/L~172.8 ng/L,回收率为90%~123%;固体样品的分析方法为超声萃取+固相萃取+HPLC-MS/MS,方法检出限为0.8 ng/g~43.2 ng/g,定量限为2.7ng/g~144.0 ng/g,回收率为54%~94%。该方法能够满足痕量分析需求。选取深圳4座近海岸污水处理厂及受纳水体进行实地调查。结果表明,水样中6种人工甜味剂全部检出,浓度为nd(未检出)~35.23μg/L;悬浮颗粒物中检出安赛蜜、甜蜜素、阿斯巴甜和纽甜,浓度为nd~65.97μg/g;污泥中检出甜蜜素、纽甜和阿斯巴甜,浓度为0.04μg/g~0.20μg/g。安赛蜜、糖精、甜蜜素、三氯蔗糖在污水厂中的去除率很高(80.31%~100%),阿斯巴甜在WWTP1中难以去除(0.02%)而在WWTP2中去除率很高(85.11%),纽甜则难以去除(0.97%~13.76%)。研究还分析了水质参数对人工甜味剂分布特征的影响,污水厂中溶解性有机碳浓度(DOC)是关键影响参数,受纳水体中氧化还原电位(ORP)和254 nm紫外吸光度(UV254)是关键影响参数,阿斯巴甜和纽甜更容易在污泥和颗粒相中赋存。定量分析了人工甜味剂在污水处理厂的输入和排放特征。其中,三氯蔗糖和糖精的平均输入负荷(0.76 g/d/1000 people~7.62 g/d/1000 people、0.86 g/d/1000people~4.65 g/d/1000 people)最大,纽甜的平均输入负荷(0.02 g/d/1000 people)最小。WWTP1、WWTP2中阿斯巴甜和三氯蔗糖的平均排放负荷(0.04 g/d/1000people~0.05 g/d/1000 people、0.04 g/d/1000 people~1.28 g/d/1000 people)最大,WWTP3、WWTP4中安赛蜜的平均排放负荷(0.24 g/d/1000 people~0.28 g/d/1000people)最大,本研究的平均输入和排放负荷普遍小于国外。