全氟和多氟化合物在自来水中的污染特征及净水工艺的去除影响研究

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全氟和多氟化合物(Per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)是自20世纪40年代后期以来人工合成的一类新型持久性有机污染物(POPs),因其具有长距离迁移能力、环境持久性及生物累积性,已在多种介质中广泛存在。PFASs会通过食物、饮用水及呼吸暴露的方式进入人体,对人体健康造成危害。PFASs的高水溶性使得饮水途径是其人体暴露的主要途径之一,全面了解我国饮用水体中的PFASs残留水平可为人体健康评估提供基础数据值;此外,追溯饮用水中PFASs的污染来源可为其控制工作提供方向。本文首先调查了我国79个城市的自来水中17种典型全氟化合物(Perfluoroalkyl acids,PFAAs)的残留水平;其次以天津市为例,研究了由水源水—自来水处理厂—水厂出厂水的PFASs污染特征及变化情况,并分析了降雨量对水源水体中PFASs存在特征的影响;最后,研究了净水处理厂常用的混凝技术对新型PFASs的去除作用及相关影响因素。具体结论如下:(1)我国饮用水普遍存在PFAAs的污染现象,∑17PFAAs的浓度范围是4.49174.93 ng/L,PFBA是检出浓度最高的物质;我国饮用水中的PFAAs的浓度呈现不均匀的分布特征,其平均浓度分布为:西南地区>东部沿海地区>中部地区>西北地区>东北地区,中等城市>大城市>农村。(2)PFASs在天津市水源水(于桥、北大港水库)、自来水处理各工艺水及出水中均有检出,其浓度范围分别是:6.2428.00 ng/L、80.00119.86 ng/L、4.49174.93 ng/L和15.2019.83 ng/L,其中新型PFASs,主要是6:2Cl-PFESA在所有样品中均有检出,说明在天津地区新型PFASs已广泛存在。(3)不同降雨量会影响水环境中PFASs的总浓度水平,但对PFASs的组成特征影响较小。具体而言,降水量的升高增加了工业较为密集区域北大港水库水体中PFASs的浓度,但对于桥水库水体中PFASs的浓度起到了一定的稀释作用。(4)模拟混凝实验结果表明,混凝工艺主要通过表面吸附和静电作用去除PFASs,混凝剂用量、pH值、PFASs初始浓度等对混凝去除PFASs均存在影响。
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