论文部分内容阅读
雌激素和孕激素是重要的内分泌干扰物,这类物质在环境中极其微量的存在都有可能对生态系统及人类健康造成潜在危害。研究这类物质在松花江哈尔滨段的分布情况,能够帮助全面了解松花江的水质状况,为相关研究和决策提供数据支持。本文利用在线固相萃取技术,建立了水中雌激素和孕激素类物质的UPLC-MS/MS分析方法,该方法对各雌激素和孕激素的检测限为0.1~1.0ng/L,满足痕量分析的要求。通过对松花江哈尔滨段的水体进行采样分析,发现该江段内雌激素E1、E2、E3和EE2的浓度范围分别为ND~25.5ng/L、 ND~9ng/L、 ND~19.5ng/L和ND~8.7ng/L,孕激素CPA、LNG的浓度范围分别为ND~12.7ng/L、ND~3.4ng/L,孕激素GES在所有水样中未检出。雌激素和孕激素总浓度在该江段内呈现江南高于江北,下游高于上游,冰雪消融期和丰水期高于枯水期的规律。在人类活动比较集中的采样点以及河沟汇入口下游的采样点,雌激素和孕激素的浓度有所增加。通过对比E1和E2的浓度之比,推测水中雌激素的存在与人类的活动有很大关系。生态风险评价表明,松花江哈尔滨段的水体中E1、E2、E3和LNG的存在具有一定的生态风险,需要采取相关措施。雌激素活性分析同样表明,该江段内大部分采样点的EEQ值高于预测无影响浓度,需要采取相关措施加以控制。考察了水厂常规处理工艺以及给水深度处理中试系统对水中雌、孕激素类污染物质的去除效果。结果表明,常规水处理单元对水中雌、孕激素的去除效果不佳。混凝沉淀单元对雌、孕激素的去除率不到40%,过滤对雌、孕激素的去除率不到20%,且两个单元都出现了出水浓度高于进水的情况。臭氧对雌、孕激素有很好的去除效果,且臭氧对雌、孕激素的去除效果与臭氧投量有关,也与雌、孕激素初始浓度有关。臭氧投量为1.5~3.0mg/L时,雌激素和孕激素的去除率为90%~97%。雌激素和孕激素初始浓度较低时,去除率略有下降。通过对臭氧氧化产物进行分析,发现臭氧并没有将目标污染物完全矿化。生物活性炭单元和超滤单元单独使用时对水中雌、孕激素的去除率低于臭氧单元。其中生物活性炭单元对E2和E3的去除率在70%左右,对E1和EE2的去除率不到20%,超滤单元对各雌激素和孕激素的去除率在65%~85%之间。高级氧化—吸附—超滤膜过滤组合工艺对雌激素和孕激素具有很好的去除效果,出水中基本没有检出雌激素和孕激素,说明该工艺能很好地保证出水水质。