沉积物孔隙水中疏水性有机污染物生物有效浓度及通量
发布时间：2023-11-27 20:47
疏水性有机污染物(Hydrophobic Organic Contaminants,HOCs)具有致癌、致畸和致突变性,对生物体危害较大。而HOCs易在土壤和河、湖沉积物中累积,了解和评价沉积物孔隙水中疏水性有机污染物通量及其生物有效性,是一项非常重要的基础工作。本文以美国印第安纳州大卡鲁梅河(Grand Calumet River, Indiana, USA)哈蒙德段为研究对象,利用渗流仪(Seepage Meter)测定该河段沉积物-水界面渗流速度,通过间接法确定了沉积物-水界面的HOCs浓度,从而估算出沉积物孔隙水中HOCs通量,同时分析了气体通量、沉积物-水界面渗流速度与疏水性有机污染物通量及其生物有效性的相关性。主要内容和结果如下：在分析建立渗流仪(Seepage Meter)中热脉冲与河流水环境温度之间的关系模型基础上,对渗流仪进行了优化设计和参数校正,野外现场测定了美国大卡鲁梅河哈蒙德段沉积物-水界面的渗流速度。以63种HOCs为目标化合物,利用十二烷基聚氧乙烯醚作为介质,通过测定HOCs在低密度聚乙烯膜(Low Density Polyethylene, LDPE)和表...
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 沉积物-水界面污染物通量
1.2 沉积物-水界面污染物通量测定方法
1.2.1 沉积物-水界面渗流速度测定
1.2.2 HOCs自由溶解态浓度测定方法
1.3 低密度聚乙烯膜被动采样装置研究进展
1.3.1 低密度聚乙烯膜被动采样原理
1.3.2 国外研究进展
1.3.3 国内研究进展
1.4 研究目的内容与方案
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究方案
第二章 沉积物冰界面渗流速度测定
2.1 材料和方法
2.1.1 主要仪器
2.1.2 实验材料
2.1.3 热脉冲型自动渗流仪参数校准
2.1.4 水位水压管安装
2.1.5 现场实时监测
2.2 结果与讨论
2.2.1 渗流仪测定理论方法探究
2.2.2 水环境温度对渗流仪测定影响
2.2.3 热敏电阻校准和Steinhart-Hart方程
2.2.4 热脉冲上下游温差分析
2.2.5 低渗流通量条件测定研究
2.2.6 现场测定结果分析
2.3 小结
第三章 疏水性有机污染物在低密度聚乙烯膜-水中分配系数的确定
3.1 材料和方法
3.1.1 主要仪器
3.1.2 实验材料
3.1.3 试剂配置
3.1.4 LDPE膜预处理
3.1.5 GC-MS分析
3.1.6 质谱(MS响应)的定量方法
3.1.7 HOCs在Brij30中的溶解度测定方法
3.1.8 HOCs在LDPE与胶束相中的分配系数测定方法
3.1.9 动力学平衡试验
3.1.10 活度系数及KPE-w值的测定方法及理论
3.2 结果与讨论
3.2.1 平衡萃取时间的确定
3.2.2 KPE-w与Kmic-w,Kow与Cw
sat相关性分析
3.2.3 实验结果及与以往报道数据比较分析
3.3 本章小结
第四章 沉积物孔隙水中疏水性有机物生物有效性浓度及通量
4.1 材料和方法
4.1.1 主要仪器
4.1.2 实验材料
4.1.3 试剂配置
4.1.4. LDPE膜预处理
4.1.5 GC-MS分析
4.1.6 LDPE被动采样理论研究
4.1.7 PRC在LDPE膜中平衡时间的测定
4.1.8 低密度聚乙烯膜被动采样装置
4.1.9 实验室模拟条件
4.1.10 LDPE被动采样装置的现场采样测定
4.2 结果与讨论
4.2.1 PRCs在LDPE中平衡时间的确定
4.2.2 沉积物中平衡时间的确定
4.2.3 水、沉积物及砂帽中HOCs生物有效浓度及通量比较分析
4.3 本章小结
第五章 水-气界面气体通量与沉积物-水界面污染物通量的相关性
5.1 材料与方法
5.1.1 采样点的布设
5.1.2 采集装置
5.1.3 气样分析
5.1.4 沉积物-水界面流测定
5.1.5 水位水压管安装及测定
5.2 结果与讨论
5.2.1 采样地点特征分析
5.2.2 气体通量结果分析
5.2.3 气体通量线性回归分析
5.2.4 沉积物-水界面渗流速度及方向
5.2.5 气体通量与水位高度和温度关系
5.2.6 影响水-气界面通量的物理和化学过程
5.2.7 气体通量及沉积物-水界面流与持久性有机污染物通量相关性分析
5.3 小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 论文创新之处
6.3 建议与展望
参考文献
附录：术语与缩略语表
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3868549
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 沉积物-水界面污染物通量
1.2 沉积物-水界面污染物通量测定方法
1.2.1 沉积物-水界面渗流速度测定
1.2.2 HOCs自由溶解态浓度测定方法
1.3 低密度聚乙烯膜被动采样装置研究进展
1.3.1 低密度聚乙烯膜被动采样原理
1.3.2 国外研究进展
1.3.3 国内研究进展
1.4 研究目的内容与方案
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
1.4.3 研究方案
第二章 沉积物冰界面渗流速度测定
2.1 材料和方法
2.1.1 主要仪器
2.1.2 实验材料
2.1.3 热脉冲型自动渗流仪参数校准
2.1.4 水位水压管安装
2.1.5 现场实时监测
2.2 结果与讨论
2.2.1 渗流仪测定理论方法探究
2.2.2 水环境温度对渗流仪测定影响
2.2.3 热敏电阻校准和Steinhart-Hart方程
2.2.4 热脉冲上下游温差分析
2.2.5 低渗流通量条件测定研究
2.2.6 现场测定结果分析
2.3 小结
第三章 疏水性有机污染物在低密度聚乙烯膜-水中分配系数的确定
3.1 材料和方法
3.1.1 主要仪器
3.1.2 实验材料
3.1.3 试剂配置
3.1.4 LDPE膜预处理
3.1.5 GC-MS分析
3.1.6 质谱(MS响应)的定量方法
3.1.7 HOCs在Brij30中的溶解度测定方法
3.1.8 HOCs在LDPE与胶束相中的分配系数测定方法
3.1.9 动力学平衡试验
3.1.10 活度系数及KPE-w值的测定方法及理论
3.2 结果与讨论
3.2.1 平衡萃取时间的确定
3.2.2 KPE-w与Kmic-w,Kow与Cw
sat相关性分析
3.2.3 实验结果及与以往报道数据比较分析
3.3 本章小结
第四章 沉积物孔隙水中疏水性有机物生物有效性浓度及通量
4.1 材料和方法
4.1.1 主要仪器
4.1.2 实验材料
4.1.3 试剂配置
4.1.4. LDPE膜预处理
4.1.5 GC-MS分析
4.1.6 LDPE被动采样理论研究
4.1.7 PRC在LDPE膜中平衡时间的测定
4.1.8 低密度聚乙烯膜被动采样装置
4.1.9 实验室模拟条件
4.1.10 LDPE被动采样装置的现场采样测定
4.2 结果与讨论
4.2.1 PRCs在LDPE中平衡时间的确定
4.2.2 沉积物中平衡时间的确定
4.2.3 水、沉积物及砂帽中HOCs生物有效浓度及通量比较分析
4.3 本章小结
第五章 水-气界面气体通量与沉积物-水界面污染物通量的相关性
5.1 材料与方法
5.1.1 采样点的布设
5.1.2 采集装置
5.1.3 气样分析
5.1.4 沉积物-水界面流测定
5.1.5 水位水压管安装及测定
5.2 结果与讨论
5.2.1 采样地点特征分析
5.2.2 气体通量结果分析
5.2.3 气体通量线性回归分析
5.2.4 沉积物-水界面渗流速度及方向
5.2.5 气体通量与水位高度和温度关系
5.2.6 影响水-气界面通量的物理和化学过程
5.2.7 气体通量及沉积物-水界面流与持久性有机污染物通量相关性分析
5.3 小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 论文创新之处
6.3 建议与展望
参考文献
附录：术语与缩略语表
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3868549
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