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内分泌干扰物、药物和个人护理品作为新型污染物已经成为主要的环境问题之一,其对环境的污染胁迫已日益受到关注。内分泌干扰物、药物和个人护理品最终通过各种途径进入环境体系,对人类健康和水生生态系统会产生潜在的威胁。目前国外对内分泌干扰物、药物和个人护理品在环境中的分布、归宿和风险评价都开展了广泛的研究,但我国对河流中这些污染物的研究还十分欠缺。
本研究以黄河兰州段和河南段、海河天津段及辽河辽宁段为研究对象,采用固相萃取、超声提取、硅胶柱净化和GC-NCI-MS方法,系统研究了6种内分泌干扰物、12种药物和3种农药在水样和沉积物中含量分布特征及其来源,对其水生生态风险进行了评价,并提出了河水污染的防治对策和建议。
六种内分泌干扰物中,外源激素4-t-OP、4-NP和BPA在黄河甘肃段、河南段和山东段、海河天津段及辽河辽宁段的水样中均有检出,其最大浓度分别为209.2 ng/L、3451.1 ng/L和755.6 ng/L。TCS具有较高的检出率(82%-100%),最高浓度为81.3 ng/L。天然激素中E1具有较高的检出率(80%-100%),最高浓度为55.8 ng/L。沉积物中4-NP在所有样品中均有检出,最高浓度达7619.1 ng/g。另外三种外源性激素4-t-OP、BPA和TCS的最高浓度达450.9 ng/g、296.7 ng/g和83.1 ng/g。天然激素E1最高浓度达到几十ng/g。E2在所有沉积物样品中均未检出。在黄河和辽河地表水中检出的大部分化合物枯水期浓度高于丰水期,是因为丰水期较大的降水量对污染物起到了一定的稀释作用。枯水期因河道经流量减少,而两岸排污量仍未改变,致使水体中污染物浓度升高。而海河化合物浓度丰水期高于枯水期是因为丰水期城市泄洪导致污染物含量增大。检出的化合物最高浓度大部分位于城市下游或入海口,这是由于接纳了沿河城市生活污水和工业废水。进一步分析样品的雌激素活性发现,地表水和沉积物中的雌激素活性最大达到78.8 ng/LEEQ和28.1 ng/g EEQ。
十二种药物中有七种能够在黄河甘肃段、河南段和山东段、海河天津段及辽河辽宁段水样中检测到。水杨酸检出率最高(≥97%),最大浓度为295 ng/L;其次为布洛芬(≥76%),最大浓度为416 ng/L。由于温度和雨水稀释的影响,黄河中检测到的水杨酸和甲芬那酸及辽河检测到的布洛芬和氯贝酸在枯水期浓度高于丰水期。而海河中检测到的化合物丰水期浓度高于枯水期,这是由于是因为在汛期排污泄洪,导致水中污染物浓度增加。
三种农药能够在黄河、海河和辽河中检测到,检测到的农药大部分丰水期大于枯水期,这与夏季农作物农药使用量较大有关。
分析药物和农药的风险评价表明,黄河和辽河中的布洛芬对水生生物有中等风险,而海河中的双氯芬酸对水生生物有中等风险,黄河和辽河中的双氯芬酸对水生生物有高风险。