近日,環(huán)境學(xué)院教師高小中完成的研究論文“Highly sensitive passive sampling of new pollutants in urban reclaimed water using hydrophilic-lipophilic balance sorbent-embedded cellulose acetate membrane”在環(huán)境類Top期刊《Water Research》(中科院一區(qū),影響因子12.8)上發(fā)表。論文第一作者為環(huán)境學(xué)院教師高小中,北京林業(yè)大學(xué)為第二通訊單位。該項工作得到國家自然科學(xué)基金青年項目和中國博士后科學(xué)基金項目的資助支持。

使用HECAM和CFISD動態(tài)部署監(jiān)測城市再生水中新污染物的暴露和污染波動示意圖
再生水被廣泛用作灌溉用水,在中國城市使用量巨大。然而,污水中存在多種有機(jī)污染物,在處理過程不能完全去除,且往往被中國現(xiàn)行水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)忽略。再生水作為灌溉用水的安全性在很大程度上受到其中復(fù)雜有機(jī)污染物的挑戰(zhàn)。隨著中國《新污染物治理行動方案》的提出,對再生水中的新污染物進(jìn)行監(jiān)測和篩查有了更多需求,有必要開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的監(jiān)測方法。本研究開發(fā)高效動態(tài)部署方法用于短時間加權(quán)平均(TWA)濃度和污染物濃度波動監(jiān)測。采用自行研制的連續(xù)流動式被動采樣裝置(CFISD)動態(tài)部署HECAM,對北京市某景觀灌溉管網(wǎng)再生水中4類新型污染物進(jìn)行了現(xiàn)場被動采樣。討論了污染物的現(xiàn)場動態(tài)累積,并評價了HECAM在測量短時間TWA濃度和濃度波動方面的性能。本研究大多數(shù)新污染物在HECAM上的膜水平衡分配系數(shù)大于10,000,有利于提供高檢測靈敏度。在高效的7天連續(xù)部署中,目標(biāo)分析66種新污染物,最終檢測到了30種,具有較高檢出率。CFISD的應(yīng)用使現(xiàn)場采樣中獲得了穩(wěn)定采樣速率。最終,本研究中評估再生水中污染物的時間加權(quán)平均濃度,從0.03 ng/L (二甲戊樂靈)到3394 ng/L(鄰苯二甲酸二丁酯),具有較寬的污染物濃度應(yīng)用范圍,同時也表明再生水的進(jìn)一步使用可能存在風(fēng)險。
本研究的動態(tài)部署結(jié)果也提供了靈敏的濃度波動信息,發(fā)現(xiàn)有12種新污染物在采樣期間都出現(xiàn)不同程度的濃度波動。HECAM展現(xiàn)出較高的靈敏度和可靠性,表現(xiàn)為具有目標(biāo)極性范圍寬、檢出限低、部署效率高、濃度范圍寬、濃度波動敏感等特點。本研究開發(fā)的新污染物監(jiān)測方法有助于進(jìn)一步評價再生水水質(zhì)安全。