河流及污水处理厂全氟化合物排放估算

石慧 | -> | 1131| 1| 0.642699MB |全氟辛烷磺酸,全氟辛酸,污水处理厂,活性污泥,河流排放通量

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摘要:为了解全氟化合物( PFCs) 的环境排放强度,利用通量计算的方法,综合国内现有PFCs 监测数据,对我国部分主要流域的河流水体和部分主要城市的污水处理厂PFCs 排放通量进行了估算研究. 环渤海北部沿海区域主要河流水体中全氟辛烷磺酸( PFOS) 和全氟辛酸( PFOA) 排放总通量分别为122 kg / a和216 kg / a,其中大辽河和大凌河分别为该区域PFOS 和PFOA 排放的主要河流. 珠江和长江是中国PFOS 排放的主要河流,PFOS 排放通量分别为4. 47 × 103 kg / a和807 kg / a. 长江和黄浦江为中国PFOA 排放的主要河流,PFOA 排放通量分别为3. 92 × 104 kg / a和1. 60 × 104 kg / a. 天津市和北京市污水处理厂人均PFOS排放量分别为291 μg·( a·人) - 1 和221 μg·( a·人) - 1 ,远低于瑞士和美国污水处理厂的人均PFOS 排放量. 城市污泥PFCs 排放量较高区域多集中在PFCs 相关生产厂家集中省份的工业较发达城市. 研究结果可为进一步进行污染源识别以及控制和减少PFCs 污染和排放提供科学依据.
    鉴于全氟辛烷磺酸( PFOS) 类物质具有较强的生物累积性、持久性、长距离传输性及广泛分布的特点,基于风险控制的理念,PFOS 及其盐类于2009 年5 月被列入《斯德哥尔摩公约》新增持久性有机污染物( POPs) 优控名单[1]. PFOS 是一种人工合成的含氟助剂,属于全氟化合物( PFCs) 的一种,因具有疏水疏油等特性,通常被作为表面活性剂广泛应用于纺织、皮革、半导体、金属电镀、消防、包装、照相以及印刷等行业,应用范围极为广泛,涉及到人类生活的方方面面. 相对于其他POPs 而言,PFOS 是迄今为止世界上最难降解的POPs 之一[2,3],且在整个环境中无处不在[4 ~ 6]. 全氟辛酸( PFOA) 与PFOS 有诸多相似性,它与PFOS 密切相关,主要用于泡沫灭火剂、纺织品和纸张的拒水拒污处理.
    环境中PFOS 和PFOA 主要来源于PFOS 和PFOA 相关物质的生产、应用以及使用过程中所造
成的“直接”排放和生产过程中形成的化学杂质或是在环境中可降解或转化为PFOS 或PFOA 物质的释放而造成的“间接”排放[7 ~ 9]. 污水的排放是受纳水体环境受污染的一个重要原因[10,11],污水处理厂的污水是水生生态系统中PFOS 和PFOA 等PFCs的主要来源[12 ~15],相关研究表明河流水体中PFOS的含量与附近污水处理厂的污水排放量密切相关[16,17]. 据估计,约450 ~ 2 700t 的PFOS 主要通过防污处理过的地毯、防水衣、轻水灭火器等物品的废弃物方式释放至废水中[18],其中约85% 的PFOS 排放是由于相关消费品的使用以及处置后的废弃而造成的.
    PFCs 用途广泛,排放源复杂,目前国际上有关其排放估算的研究相对较少[7,18,19],中国鲜见相关报道,有关PFCs 排放强度及污染范围等情况我国尚不掌握. 为更好地了解中国PFCs 的环境水平与环境排放之间的关系,本研究利用通量估算方法,对环渤海主要入海河流以及中国其他部分主要河流的年均PFCs 排放通量进行估算,同时针对城市污水处理厂所排放的废水及活性污泥可能引起的PFCs排放进行估算和对比分析,以期为有针对性地深入开展PFCs 监测和风险分析以及采取合理的风险控制措施提供科学依据.
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