来源:Frontiers of Environmental Science & Engineering 发布时间:2022/6/8 14:07:54
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FESE | 前沿研究:沉积物中有机磷酯类在河流源和湖泊汇的差异分析

论文标题:Organophosphate esters in sediment from Taihu Lake, China: Bridging the gap between riverine sources and lake sinks(沉积物中有机磷酯类在河流源和湖泊汇的差异分析)

期刊:Frontiers of Environmental Science & Engineering

作者:Wenping Zhang (张文萍), Changsheng Guo (郭昌胜), Jiapei Lv (吕佳佩),

Xu Li (李旭), Jian Xu (徐建)

发表时间:15 Mar 2022

DOI:10.1007/s11783-021-1464-9

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原文链接:

https://doi.org/10.1007/s11783-021-1464-9

文章出版:Front. Environ. Sci. Eng. 2022, 16(3): 30

原文信息

题目:

Organophosphate esters in sediment from Taihu Lake, China: Bridging the gap between riverine sources and lake sinks

作者:

Wenping Zhang (张文萍), Changsheng Guo (郭昌胜), Jiapei Lv (吕佳佩),

Xu Li (李旭), Jian Xu () (徐建)

作者单位:

Chinese Research Academy of Environmental Sciences, China

通讯作者邮箱:

xujian@craes.org.cn

关键词:

Organophosphate esters (有机磷酸酯);

Partition (相间分配);

Vertical distribution (垂直分布);

Composition profile (组成分布);

Positive matrix factorization (正交矩阵因子分析)

文章亮点

• 采集并分析了太湖入湖河流和湖泊沉积物样品中的11种有机磷酸酯(OPEs);

• 发现磷酸三正丁酯(TnBP)是入湖河流沉积物中的主要OPEs,磷酸三丁氧乙基酯(TBEP)是湖泊沉积物中的主要OPEs;

• 发现OPEs的logKoc与logKow之间存在显著相关性;

• 发现沉积物柱状样中OPEs的垂直分布随取样点的不同而不同。

文章简介

本研究采集了太湖表层沉积物样品和沉积物柱状样,并对其有机磷酸酯(OPEs)进行了分析。河流表层沉积物中OPEs总检出浓度为28.60 ~ 158.72 ng/g(中值:54.25 ng/g),湖泊沉积物中OPEs总检出浓度为62.57 ~ 326.84 ng/g(中值:86.37 ng/g)。河流表层沉积物以磷酸三正丁酯(TnBP)为主,湖泊沉积物以磷酸三丁氧乙基酯(TBEP)为主。太湖西北地区OPEs浓度最高,这与该地区城市化水平较高以及OPEs使用量大有关。表层沉积物中OPEs的logKoc与logKow存在显著相关性(p < 0.05),表明疏水性在OPEs的沉积物-水相间分配中起着重要作用。2个沉积物柱状样中OPEs的含量和组成因采样点的不同而不同,北部柱状样中的OPEs种类多于南部。采用主成分分析和正交因子矩阵分析进行源解析发现,污水排放、交通运输排放和大气沉降可能是太湖沉积物中OPEs的主要来源。生态风险评估结果表明,磷酸三(1-氯-2-丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)和TnBP是太湖沉积物中存在生态风险的主要OPEs。

图1 摘要图

编者点评

本研究的太湖野外采集始于2019年6月:太湖共采集了24个入湖河流表层沉积物(0-10cm)样品,6个湖泊表层沉积物样品,同时采集了2个沉积物柱状样。通过实验分析测定了沉积物样品中的11种目标OPEs。进一步进行生态风险评估,发现TCPP、TCEP和TnBP在太湖流域存在低风险,提出有必要对太湖流域OPEs进行长期监测的建议。综上,这项研究工作为相关主管部门在长三角地区治理OPE污染提供了科学依据。本研究受中央级公益性科研院所基本科研业务专项特别基金资助(2019YSKY-022,2020YSKY-018)。

编者简介

任朋,北京工业大学城市建设学部博士研究生,专业方向为土木工程。

摘要

Surface sediment samples from Taihu Lake in China and its inflow rivers, along with two lake sediment core samples, were collected and analyzed for organophosphate esters (OPEs). The concentrations of total OPEs varied from 28.60 ng/g to 158.72 ng/g (median: 54.25 ng/g) in river surface sediment and from 62.57 ng/g to 326.84 ng/g (median: 86.37 ng/g) in lake sediment. Tributyl phosphate (TnBP) was the predominant compound in river surface sediment, and tris(2-butoxyethyl) phosphate was predominant in lake sediment. High contamination occurred in the north-west region, which was related to the high level of urbanization and high usage of OPEs. The sediment–water partition coefficients of OPEs (logKoc) were calculated, showing a significant correlation with logKow (p<0.05). The concentration and composition of OPEs in two sediment cores varied due to the different sampling locations, with more OPE species found in the northern region than in the southern one. Principal component analysis and positive matrix factorization indicated that sewage discharges, vehicle emissions, and atmospheric deposition were the possible sources of OPEs in Taihu Lake sediments. Tris(1-chloro-2-propyl) phosphate, tris(2-chloroethyl) phosphate, and TnBP were the main OPEs causing ecological risks.

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