【视点】江西师范大学晏彩霞、聂明华团队:荧光溶解性有机质对PAHs在降尘-水体系的分配影响

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导读

多环芳烃(PAHs)是一类具有半挥发、持久性等特点的有机污染物,因其具有致畸、致癌、致突变的高毒性而备受关注。PAHs因疏水性较强而易被灰尘吸附,并可通过城市雨水径流不同程度地释放到水环境中,对水生生态和人类供水造成潜在危害。然而,目前针对PAHs在固-液两相间分配的研究中涉及降尘-水体系的研究仍较少。研究表明,水提取溶解有机物(WEOM)是影响PAHs在降尘-水体系间的迁移转化的重要因素,而降尘中溶解性有机物(DOM)来源复杂多样,相关研究不足,特别是代表DOM结构和特征的荧光溶解性有机物(FDOM)。


本研究以南昌市不同功能区及公交站台降尘为研究对象,在测定灰尘及其水溶解态中PAHs的基础上,探究了PAHs在降尘-水体系中的分配规律及其影响因素,主要结果如下:


(1)利用三维荧光光谱和平行因子分析了降尘及WEOM的物质组成,得到1种类蛋白组分和2种类腐殖质组分。从不同功能区上看,公园区及居民区以类蛋白物质为主;文教区以类腐殖质物质为主(图1)。


图1 WEOM中不同功能区C1~C3的荧光浓度(来源:ScienceDirect)


(2) PAHs空间分布特征分析表明(图2),降尘及其WEOM中∑PAHs高值区都分布在交通干道附近,并以东西向交通干道为轴线向南北逐渐降低,其主要原因可能是建设施工及交通活动的影响。而表征PAHs分配关系的logKd值在空间分布上以城市中心的交通道路附近较大,说明PAHs易被交通道路的降尘吸附。此外,南昌市降尘、WEOM及logKd中低环(LMW)与高环(HMW)PAHs的比值在空间上都呈现出以城市中心的交通道路附近较小,南昌市周边地区较大的特征,说明城市中心的交通道路灰尘中以LMW-PAH为主。


图2南昌市PAHs空间分布特征图(降尘(a、b)、水相(c、d)及logKd值(e、f)) (来源:ScienceDirect)


(3) WEOM中各理化性质间、及与Kd值间的皮尔逊相关性分析表明(图3):1)LMW-PAHs易于与水环境中的DOM结合,从而提高其生物有效性;2)水相中DOC浓度越高,PAHs越易溶于水体中;3)类腐殖质(C2、C3、Fn(355))对PAH在两相间的分配关系起主导作用,而类蛋白质的影响较小,即类腐殖质浓度越高,PAHs更易释放到水体中。综上所述,FDOM是影响PAHs在降尘-水体系中迁移转化的重要因素,结果将为探究PAHs在两相间的分配行为研究提供理论支持。



图3 WEOM中理化性质与Kd值的相关性分析(来源:ScienceDirect)


参考文献 


[1] Sheng Y, Yan C*, Nie M*, et al.,2021.The partitioning behavior of PAHsbetween settled dust and its extracted water phase: Coefficients and effects ofthe fluorescent organic matter. Ecotoxicology and Environmental Safety, 223,112573.
[2] HuangX, Yan C*, Nie M*, et al., 2022. Effect of colloidalfluorescence properties on the complexation of chloramphenicol andcarbamazepine to the natural aquatic colloids [J]. Chemosphere, 286, 131604.
[3] Deng Y, Yan C*, Nie M*, et al.,2021. Bisphenol A adsorption behavior on soil and biochar: impact of dissolvedorganic matter[J]. Environmental Science and Pollution Research, 28, 32434-32445.
[4] Yan C, Sheng Y, Ju M, Nie M*, et al., 2020.Relationship between the characterization of natural colloids and metalelements in surface waters[J]. Environmental Science and Pollution Research,27: 31872-31883.
[5] Yan C, Liu H, Sheng Y, Nie M*, et al., 2018.Fluorescence characterization of fractionated dissolved organic matter in thefive tributaries of Poyang Lake, China[J]. Science of The Total Environment,637-638: 1311-1320.

联系作者:

晏彩霞,副教授,江西师范大学地理与环境学院,Email:yancaixia@jxnu.edu.cn


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