《黃河水沙條件對典型有毒有機污染物生物有效性的影響》是依託北京師範大學，由夏星輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：黃河水沙條件對典型有毒有機污染物生物有效性的影響
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：夏星輝
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
有毒有機污染物由於存在三致和生物富集效應而受到全球的廣泛關注，且其生物有效性是當前研究的熱點。黃河是典型的多泥沙河流，黃河水體存在多種有毒有機物污染，但目前有關黃河水體有毒有機污染物生物有效性的研究相當欠缺，有關水沙條件對污染物生物有效性的影響研究幾乎為空白。因此本項目以多環芳烴和多氯聯苯類化合物為例，將環境化學、環境水力學、環境生物學、泥沙動力學和環境地學方法相結合，從易解吸態、水相平衡溶解態和生物富集/生物毒性多層次深入研究黃河水體中典型有毒有機污染物的生物有效性；重點揭示泥沙的含量和組成、泥沙的沉積和再懸浮作用等水沙條件對污染物生物有效性的影響；剖析與黑炭相結合污染物的生物有效性以及溶解性有機質對其的影響；據此分析河流大型水利工程和調水調沙過程對污染物生物有效性和河流水質的影響，深化多泥沙水體中有毒有機污染物的歸趨過程和生物效應研究，為多泥沙河流的水質管理和污染控制提供科學依據。
結題摘要
本項目以多環芳烴、多溴聯苯醚和鄰苯二甲酸酯等化合物為例，從易解吸態、水相自由溶解態和生物富集/生物毒性多層次深入研究了黃河水體典型有毒有機污染物的生物有效性；重點揭示了泥沙的含量和組成、泥沙的再懸浮作用等水沙條件對污染物生物有效性的影響。主要研究結果如下： (1) 發現單位泥沙對典型有毒有機污染物多環芳烴和鄰苯二甲酸酯的吸附量隨泥沙含量的增加而降低，解析了泥沙含量的影響機制，發現泥沙形成的膠體和溶解性有機質以及泥沙間的相互作用是導致吸附量隨泥沙含量降低的主要原因。 (2) 揭示了懸浮泥沙的含量和溶解性有機質對多環芳烴存在形態的影響，發現水相自由溶解態污染物占總溶解態污染物含量的比例隨懸浮泥沙和溶解性有機質含量的增加而降低；且自由溶解態占的比例隨多環芳烴辛醇-水分配係數的增加而降低。 (3) 發現不管在老化和非老化條件下，泥沙中黑炭和碳納米管的存在均顯著降低了多環芳烴和多溴聯苯醚的微生物有效性。微生物在厭氧降解水中溶解態多溴聯苯醚BDE 47時，溶解性有機質的存在均能加快BDE 47的微生物降解速率，但不能增大BDE 47的降解率。但不同種類溶解性有機質對黑炭和碳納米管上吸附態BDE 47的微生物降解存在顯著的促進作用，並從多角度分析了其影響機制。 (4) 深入研究了黃河沉積物中碳質材料的來源和含量對有毒有機污染物生物富集作用的影響，發現在自然條件下，沉積物中污染物在碳質材料上的吸附作用和在生物體內的富集作用符合傳統的線性分配作用，其孔隙水濃度和生物體內污染物的含量與碳質材料含量整體上呈負相關關係，並建立了沉積中碳質材料的來源和含量對污染物在生物體內富集影響的量化模型。 (5) 通過比較不同懸浮泥沙濃度下多環芳烴對浮遊動物大型蚤的致死率和生物體內酶活性的影響，發現當水相多環芳烴的自由溶解態濃度不變時，懸浮泥沙的存在能提高污染物對大型蚤的毒性作用，進一步分析了懸浮泥沙的影響機理。 (6) 在小浪底調水調沙期間，調沙時黃河下游多環芳烴的總溶解態濃度和自由溶解態濃度均大於調水期間，這是由於小浪底水庫泥沙的再懸浮作用導致沉積物中多環芳烴的釋放，使下遊河水中多環芳烴的濃度升高，同時增加了污染物的生物有效性。 發錶帶標註的SCI論文13篇，“高含沙河流中泥沙對水質的影響過程及機理研究”獲北京市科學技術獎一等獎(基礎研究類)，培養博士、碩士研究生8名。
