北京市某典型污水处理厂中内分泌干扰物的初步调查

北京市某典型污水处理厂中内分泌干扰物的初步调查杜兵张彭义张祖麟余刚清华大学环境科学与工程系北京摘要用固相萃取2气相质谱方法检测分析了某典型污水处理厂各水处理单元中内分泌干扰物质∞⁄≤的存在情况在污水!污泥中共计检出种内分泌干扰嫌疑物质结果表明各种∞⁄≤在水处理过程中的去除率为∗其中污泥吸附对∞⁄≤的去除起着重要作用污泥中酚类物质浓度为∗酞酸酯类物质浓度为∗多环芳烃类物质为1∗1同国外报道的结果相比该污水处理厂水处理流程中酚类!酞酸酯类以及多环芳烃类的含量均处于较低的水平关键词内分泌干扰物城市污水处理厂多环芳烃酞酸酯双酚中图分类号÷1文献标识码文章编号222收稿日期22修订日期22基金项目国家高技术研究发展计划计划项目2作者简介杜兵∗男在读硕士生主要研究方向为内分泌干扰物在水处理过程中的动态变化规律ΠρελιµιναρψΙνϖεστιγατιονονΕνδοχρινε∆ισρυπτινγΧηεµιχαλσιναΣεωαγεΤρεατ2µεντΠλαντοφΒειϕινγ⁄°2∏2≠⁄∞√≥∞×∏√≤Αβστραχτ:∞∏∞⁄≤¬∏≥×°≥°∞2≤≥⁄≤∞≤⁄×∞⁄≤∏∏∏×∏∏∗∞⁄≤∏√≥∏∏2∞⁄≤×∏∗°∞∗°1∗1≤∏∏∏¬∞⁄≤≥×°∏Κεψωορδσ:∏°°∞2内分泌干扰物∏∞⁄≤已成为全球环境研究热点问题之一美国!欧洲!日本分别提出了自己的内分泌干扰嫌疑物质名单≈∗近年来许多发达国家和地区都已经开始对城市污水处理厂≥×°中的∞⁄≤展开分析调查工作≈∗国内目前类似研究鲜有报道本文选择北京市某典型污水处理厂为研究对象该厂污水系统的总流域面积为其中工业区为日处理污水量多万生活污水和工业废水各占污水采用二级生物处理工艺污泥处理采用中温两段厌氧消化工艺部分二级出水进行絮凝砂滤处理其工艺流程见图是较有代表性的污水处理厂本文利用固相萃取2气相质谱≥°∞2≤≥⁄及≤∞≤⁄方法对该污水处理厂水处理流程中污水及污泥的∞⁄≤种类及含量首次进行了较为全面的检测初步分析了∞⁄≤在水处理过程中的行为及归宿1试验方法及仪器111采样采样点如图所示图中数字代表污水采样点字母代表污泥采样点分别采集总泵进水初沉出水二沉出水絮凝出水曝气污泥回流污泥浓缩污泥水样由自制采水器采得污泥样为直接采集取样时间为年月112样品预处理方法采得的水样用玻璃纤维滤膜°≤ƒ1∗1Λ过滤玻璃纤维滤膜预先在ε下焙烧以除去可能存在的有机物经玻璃纤维膜过滤后的水样加入内标苊22菲2十氯联苯并用≥°∞小柱≥∏∞2∂2富集以洗脱剂二氯甲烷!丙酮!正己烷以不同比例混合分别洗脱高纯浓缩至Λ污泥使用高速冷冻离心机在ε下分离污泥样获得称取湿重左右加入内标分别以≤∏粉和无水≥处理后以萃取剂第卷第期年月环境科学∞∂∞×≥≤∞≤∞∂____________________________________________________________________________污水处理厂采样点ƒ≥≥×°二氯甲烷!丙酮!正己烷以不同比例混合次超声萃取合并萃取液后浓缩至≤2小柱净化以洗脱剂二氯甲烷!丙酮!正己烷以不同比例混合洗脱合并后高纯吹干浓缩至Λ试验中使用高纯水18有机试剂为色谱纯试剂样品回收率除苊外均在∗≥⁄为∗113分析方法有机氯农药≤°及多氯联苯°≤由°∞≤⁄测定采用色谱柱°2≅1≅1Λ高纯为载气进样量为Λ分流比Β进样口温度ε检测器ε初始柱温ε稳定程序升温∗εε∗εε∗εε在ε保持其他物质由°≥⁄测定采用色谱柱°2≥≅1≅1Λ高纯为载气进样口温度ε接口温度ε初始温度ε稳定程序升温∗εε∗εε恒温无分流进样Λ≥模式检测数据处理使用°化学工作站内标法定量2结果与讨论211进出水的∞⁄≤浓度及去除效果对该水厂的调查中共计检出种内分泌干扰物质如表所示其中包括多环芳烃类°种酞酸酯类°∞种酚类种有机氯农药≤°种多氯联苯种以及二苯酮!⁄∞∞!苯并呋喃等值得注意的是种多环芳烃类物质仅在污泥中定量检出表1水厂样品检出Ε∆Χσ×∞⁄≤≥×°物质类别检出物质多环芳烃萘菲芴萤蒽芘苊氯萘!苯并≈蒽苯并≈蒽苯并≈萤蒽苯并≈芘酞酸酯类酞酸二丁酯⁄°酞酸二乙基己基酯⁄∞°酞酸二戊酯酞酸二己酯酞酸二辛酯酞酸丁卞酯酚类壬基酚双酚含氯化合物Α!Β!Χ!∆2六六六⁄⁄∞°≤其它己二酸二辛酯⁄∞∞二苯酮苯并呋喃仅在污泥中检出进水中以酚类为主其中双酚的浓度高达Λ壬基酚浓度为Λ其余物质浓度为Ε°∞Ε°Ε其他二沉出水中各污染物浓度为Ε°∞Ε°Ε°ΥΕ其他活性污泥处理单元对各类∞⁄≤都有明显的去除作用对酚类的去除效率最大为对多环芳烃和酞酸酯的去除率为左右而对其他类∞⁄≤物质去除率为这可能同这些∞⁄≤物质的初始浓度较低有关根据日本建筑省在年对个水厂调查的结果≥×°对酚类和酞酸酯类的去除率分别为∗和∗≈同日本的研究结果相比该水厂对酞酸酯和酚类的去除效率处于中间水平由图可以看出二沉出水经絮凝后其∞⁄≤的浓度没有发生大的改变同地面水环境质量标准2相比标准中列出的∞⁄≤均低于标准限值表列出了污泥中∞⁄≤占曝气池混合液总期环境科学中国科技论文在线___________________________________________________________________________水处理过程中的Ε∆Χσ浓度变化ƒ×⁄∞≤≥×°∞⁄≤的比例可以看出酞酸酯和酚类物质主要存在于污泥中多环芳烃和含氯化合物也大部分存在于污泥中由于污泥浓度仅为∗可以认为污泥吸附对∞⁄≤的去除起着很重要的作用表2污泥中Ε∆Χσ占曝气池混合液总Ε∆Χσ的比例××∞⁄≤∏∞⁄≤Ε°Ε°∞Ε°Ε≤°Ε°≤∞⁄≤≥比例11111值得注意的是在检出的各类化合物中其组分之间含量都存在着很大的差异以多环芳烃为例检出的萘和菲占各个阶段多环芳烃总量的相对比例都相对稳定都在∗之间酞酸酯类物质中的⁄°和⁄∞°含量之和则占各个阶段检出的种酞酸酯总量的∗这同我国酞酸酯生产应用中以⁄°和⁄∞°为主有关≈212污泥中的∞⁄≤表分别列出了污泥中∞⁄≤的含量可以看出在污泥中含量较高的∞⁄≤为酞酸酯类物质和酚类浓度都在几十左右多环芳烃则在∗之间同国外相关文献报道≈∗相比污泥中∞⁄≤含量处于中等偏低的水平各类∞⁄≤的表3污泥中Ε∆Χσ的浓度以及同其他地区比较#××∞⁄≤∏#∞⁄≤本研究结果国外报道结果Ε°1∗1∗西班牙美国Ε°∞1∗11∗德国∗美国Ε°1∗1∗德国∗瑞士Ε≤°1∗1Ε°≤1∗11意大利以壬基酚计以⁄∞°计组分组成存在着很大差异多环芳烃类物质没有含量明显占优的物质最高的萘也不过在∗之间并且各种组分比例相对稳定酞酸酯类则主要以⁄∞°为主含量在∗之间酚类物质则以壬基酚为主占∗3结论对该水厂的调查中共计检出种内分泌干扰物质在城市污水系统污染物中双酚含量最高达Λ污水中的∞⁄≤在水处理过程中都得到了较好的去除去除率在∗之间其中酚类物质去除酞酸酯类和多环芳烃类平均去除率为污泥中∞⁄≤主要以酚类和酞酸酯类为主酚类物质浓度为∗酞酸酯类物质浓度为∗多环芳烃类物质为1∗1同国外报道的结果相比酚类酞酸酯类以及多环芳烃类均处于污染程度较低的水平参考文献≈√⁄°εταλ12∞√∞∞⁄2∏≈104≥∏∗≈∞√≥√∏.≈×≈∞∏≤⁄∞∂×∏∏√∏2∏≈≈∏≠εταλ≥∏∏2≈•≥×43∗≈≥≤≤2ƒ••×°≥≤∏°°≈≤38∗≈俞力平高光虎我国增塑剂工业现状及进展≈石油化工技术经济13≈≤≥∏°√∞∏≤√≥∏ו≈∞√≥×35∗≈°≥∏⁄±∏√2∏≈∏938∗≈ƒ××εταλ.∏°2ƒ√≈•236∗≈≤ƒ≤≥≠∏∏2∏×≈•≥×244∗≈≥εταλ.∏√2∞2°∏∏√√≈•≥2×39∗∗≈×∏≥∏∞¬∞√√≈≤√297∗环境科学卷中国科技论文在线___________________________________________________________________________