暑期教研活动 | 三亚市水体中PPCPs的污染水平、分布特征及生态风险评价
发布时间:2022-07-13 18:53:00浏览:


一、


海南省自然科学基金项目“三亚市新型污染物PPCPs的时空分布及风险诊断研究”(420RC673)阶段性成果一:《三亚市水体中PPCPs的污染水平、分布特征及生态风险评价》(发表于《环境科学》).

药物和个人护理用品(pharmaceutical and personal care products ,PPCPs)是人们在日常生活中大量使用且种类繁多的一大类化合物,其排放与人类日常生活及经济社会发展紧密相关,可以从多种途径排放到水环境中,如污水处理厂、养殖场、医院和制药厂以及人们对未使用PPCPs的随意丢弃。PPCPs在水环境中的监测浓度较低,但由于持续的输入和长期存在,呈现出“持续存在”的状态。大多数 PPCPs具有易溶于水、弱挥发性、难降解和生物累积性的特点,在低剂量长期暴露下将对生物产生内分泌干扰效应、发育毒性和生殖毒性,甚至会发生生物积累和放大作用,带来一定环境风险。特别是城镇化程度较高、人口密度较大的地区,以及水资源管理不完善的城市[6],环境风险更加显著。因此,PPCPs在环境中的存在,及其对生态系统和人类健康的危害已引起全球性的关注。

三亚市作为知名的热带旅游城市,旅游度假人口呈现出季节性爆发式涌入的特点,每年11月~次年2月会吸引大量的旅游人口和外地过冬人口,如2019年2月9日,三亚市旅游委单日人口统计数据显示,常住人口33.31万人,但是候鸟人口和旅游人口数量分别高达35.9万人和59.47万人。此外,海南约90%的村庄没有污水处理系统,生活污水和畜禽养殖废水处于无序排放的状态。这些未经处理的废水是区域PPCPs的重要贡献源之一。三亚市的气候和当地经济产业结构与内陆有显著的差异。在旅游旺季,大量人口涌入、季节性旱季与污水处理设施不足三者叠加会使PPCPs环境风险增加。三亚市地区特殊且可替代区域缺乏,开展PPCPs的相关研究更具独特性。迄今为止,PPCPs在三亚市水环境中PPCPs的存在水平、分布特征和环境风险等尚缺乏深入了解和全面认识,将影响和制约热带旅游城市的生态安全和健康保障。

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发现:


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夏季、冬季差异明显动物用药TYL和SMX增加不大,其余PPCPs增加显著,罗红霉素、美托洛尔平均浓度增加了145、143倍。

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“候鸟”人群很可能是造成夏冬两季PPCPs浓度和组成差异明显的原因。三亚市“候鸟”人数约为户籍人口的70%。57%为60岁以上老人,大部分“候鸟”人口需长期用药。

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人口季节波动对PPCPs质量浓度有较大的影响。不同点位PPCPs的季节变化,如潮见夏冬季∑PPCPs变化不大。

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穿主城区而过的三亚西河、三亚东河和大茅水采样点的PPCPs浓度较高,远离主城区的宁远河和藤桥河中PPCPs的浓度较低。

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三亚市水环境中的PPCPs 是污水处理厂、人类用药和畜禽养殖等多种途径排放到水环境中共同作用的结果。

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人类生产生活区域的PPCPs污染较明显。


二、


海南省自然科学基金项目“三亚市新型污染物PPCPs的时空分布及风险诊断研究”(420RC673)阶段性成果二:《Emission and ecological risk of pharmaceuticals and personal care products affected by tourism in Sanya City, China》(发表于《Environmental Geochemistry and Health》)

PPCP的排放通过多种途径进入环境,但许多来源很难量化其贡献。幸运的是,废水处理厂(WWTP)收集的污水可以测量从家庭来源或其他重要来源(如制造设施或医院)排放的PPCP水平。尽管污水处理厂中可用的技术多种多样,但不同物质或同一物质的去除效率差异很大,即使去除效率可以达到95%以上,在大量进水的情况下,出水中PPCPs浓度的降低仍然不能令人满意。这表明,污水处理厂的出水将成为PPCP进入周围环境的重要来源。水环境直接受到PPCP输入的影响。当达到或超过一定浓度时时,可观察到急性毒性,而在暴露的非目标生物体发育的某些敏感阶段,可观察到慢性毒性。基于生态毒性数据得出的预测或测量浓度和预测无影响浓度(PNEC),风险商(RQ)已广泛用于评估PPCP的环境风险,将有助于选择优先污染物,以进一步确定风险特征和管理策略。

三亚市是著名的具有热带海岸风光特色的国际旅游目的地,2019年吸引了2000多万人次游客。在严格限制工业尽量减少工业排放污染物的情况下,清除国内排放的新兴污染物是一个经常被忽视的问题。

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发现:


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污水处理厂(WWTPs)收集的污水可测量从生活来源或其他重要来源(如企业或医院)排放的PPCPs水平。

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污水处理厂中PPCPs浓度的差异与其服务区域的差异有关。

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污水处理厂现有工艺很难对污水中的PPCPs有明显效果。

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河流中的PPCPs与处理厂出水中的PPCPs浓度差异明显,存在其他排放源。

5


河水中7种主要PPCPs的RQ超过1,表明淡水生态系统具有较高的慢性生态风险,混合物造成的风险可能更为严重。

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强烈建议工业有限的旅游城市考虑PPCP的潜在高排放,并升级其废水处理技术。

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文字 | 任丙南教授
责编 | 符芳妍

编辑 | 王立葳

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