城市水链中新烟碱类农药来源、迁移转化及归趋研究

批准号:
41877375
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
章涛
依托单位:
学科分类:
D0713.第四纪环境与环境考古
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄璜、黄雄飞、胡蒙蒙、闫志强、张搏、桂铭蔚、白雪原、谢蕾
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中文摘要
作为全球第二大杀虫剂,新烟碱类农药(NEOs)已在全世界范围内广泛检出,天然水体是其重要的环境汇。研究表明,NEOs对非靶标生物具有毒性,在水中还可能降解成毒性更强的产物。然而,NEOs及其降解产物在水环境中的来源、迁移转化和传输等环境行为尚未厘清。本项目拟选择华南典型城市水链(污水厂-自来水厂-地表水)为研究对象,针对4种常见的NEOs及其降解产物开展如下研究:1)目标区域城市水链中污染水平及生态风险;2)典型水处理设施中的处理效率、消长动力学及关键单元中生物/非生物转化机制;3)水环境多介质中的相间迁移、归趋特征及驱动因素。我国是世界上最大的NEOs生产和使用国。该项目有望在探明我国城市水链中NEOs污染特征及消减规律方面取得新认识,在水处理设施的转化机制和水环境归趋的形成机理方法取得新成果。既为NEOs生态风险评估提供理论依据,也为国家制定合理的规管措施提供科学支撑。
英文摘要
As the second largest pesticides, neonicotinoids (NEOs) have been globally found in natural water which is the important environmental sinks of NEOs. Studies show that NEOs are toxic for a variety of non-target organisms, and their catabolites in water may be more toxic than parent chemical. However, environmental sources and behaviors of NEOs and their catabolites such as migration, transformation, and transmission in water environment have not been clarified yet. In this project, the water chain in typical cities of South China (i.e., waste water treatment plant - drinking water plants - surface water) are selected, and the following research is conduct on 4 commonly used NEOs and their degradation products. The aims of this project are to understand: 1) pollution level and ecological risk of NEOs in urban water chain from target areas; 2) treatment efficiency, growth kinetics, and biological/abiotic conversion mechanisms of NEOs in key units in typical water treatment facilities; and 3) inter-phase migration, fate and driving factors of NEOs in multi-medium water environment. China is the world's largest country on the production and use of NEOs. This project is expected to provide novelty information on contamination characteristics and abatement rules of NEOs in Chinese urban water chain, make new achievements in their transformation mechanism of water treatment facilities and the understanding of their fate in water bodies. Such findings will provide theoretical basis for ecological risk assessment of NEOs, simultaneously, will propose important scientific support for Chinese government.
新烟碱类农药(NEOs)是全球使用最大的杀虫剂,天然水体是其重要的环境汇。研究表明NEOs对非靶标生物具有毒性,在水中还可能降解成毒性更强的产物(m-NEOs)。然而,NEOs在水环境中的来源和迁移转化等环境行为尚不清楚。本项目围绕NEOs原物(p-NEOs)及m-NOEs,开展了1)在水环境多介质中的同步分析方法的建立;2)污水处理厂及其相关地表水环境中的污染水平及时空分布特征;3)自来水厂各单元的变化规律及其作用机制;4)水环境多介质中的降解路径及影响因素;5)水灌溉条件下,土壤—地方水果之间的分布特征及迁移转化规律。各方面的研究主要成果总结如下所示:1)采用固相萃取法,建立了同步分析地表水、污水和海水中p-NEOs和m-NEOs的分析方法;采用QuEChERs方法,建立了分析沉积物、污泥、土壤和柚子中p-NEOs和m-NEOs的可靠方法;此外,较早采用直接过滤法,针对饮用水和水源水中p-NEOs和m-NEOs的分析方法。2)在UNITANK和A2/O工艺的污水处理厂中p-NEOs的浓度发生明显下降,m-NEOs浓度升高,而在CASS工艺的污水处理厂中p-NEOs和m-NEOs的浓度变化则与前两种工艺呈相反的规律。3)发现NEOs和m-NEOs广泛存在于饮用水和水源水中,春季的ΣNEOs浓度高于夏、冬、秋三季。与传统工艺自来水厂相比,深度工艺自来水厂的NEOs和m-NEO的去除率更高。4)在珠江流域和南海海域水体中,NEOs主要以p-NEOs的形式存在。同时,发现南海海域的NEOs浓度低于珠江流域,说明近岸陆源输入、区域性洋流和季风可能是陆海界面NEOs输入的重要控制因素。5)发现水灌溉情况和农药喷洒情况下,大部分NEOs残留在果园土壤中,且土壤中p-NEOs的浓度大于m-NEOs,而果肉中的则相反。此外,从土壤—柚子(广东梅州特色水果)的过程中,p-NEOs不仅发生了迁移,也发生了相应的转化,转化为m-NEOs,暗示了更高的暴露风险。总之,本项目中建立的水环境多介质中p-NEOs和m-NEOs的分析方法,将为其他学者开展城市水链的相关研究提供重要技术支持;项目中明晰的p-NEOs和m-NEOs在水处理设施的转化机制和水环境的归趋将为人们评估该类污染物的生态风险提供科学依据,为国家制定相应的管理政策提供重要基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A Pilot Nationwide Survey on the Concentrations of Neonicotinoids and Their Metabolites in Indoor Dust from China: Application for Human Exposure
中国室内灰尘中新烟碱类杀虫剂及其代谢物浓度的全国试点调查:人体暴露应用
DOI:10.1007/s00128-022-03600-9
发表时间:2022-08-18
期刊:BULLETIN OF ENVIRONMENTAL CONTAMINATION AND TOXICOLOGY
影响因子:2.7
作者:Huang, Yingyan;Zhang, Bo;Zhang, Tao
通讯作者:Zhang, Tao
DOI:10.1016/j.ecoenv.2018.10.039
发表时间:2019-03
期刊:Ecotoxicology and environmental safety
影响因子:6.8
作者:Tao Zhang;Jujun Ruan;Bo Zhang;Shaoyou Lu;Chuanzi Gao;Lifei Huang;Xue-yuan Bai;Lei Xie;M. G
通讯作者:Tao Zhang;Jujun Ruan;Bo Zhang;Shaoyou Lu;Chuanzi Gao;Lifei Huang;Xue-yuan Bai;Lei Xie;M. G
Exposure to nitrogenous based flame retardants in Chinese population: Evidence from a national-scale study
中国人群接触含氮阻燃剂:来自全国范围研究的证据
DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.130653
发表时间:2022-12-23
期刊:JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS
影响因子:13.6
作者:Shi,Yumeng;Chen,Shucong;Sun,Hongwen
通讯作者:Sun,Hongwen
DOI:10.1016/j.envint.2019.105114
发表时间:2019-11
期刊:Environment international
影响因子:11.8
作者:Tao Zhang;Shi-ming Song;Xue-yuan Bai;Yuan He;Bo Zhang;M. Gui;K. Kannan;Shaoyou Lu;Yanying Huan
通讯作者:Tao Zhang;Shi-ming Song;Xue-yuan Bai;Yuan He;Bo Zhang;M. Gui;K. Kannan;Shaoyou Lu;Yanying Huan
First evidence of prenatal exposure to emerging poly- and perfluoroalkyl substances associated with e-waste dismantling: Chemical structure-based placental transfer and health risks
产前接触与电子废物拆解相关的新兴多氟烷基物质的第一个证据:基于化学结构的胎盘转移和健康风险
DOI:10.1021/acs.est.2c05925
发表时间:2022
期刊:Environmental Science & Technology
影响因子:--
作者:Bo Zhang;Ziyang Wei;Cheng Gu;Yiming Yao;Jingchuan Xue;Hongkai Zhu;Kurunthachalam Kannan;Hongwen Sun;Tao Zhang
通讯作者:Tao Zhang
鲸豚中新烟碱类农药和降解产物的非靶向分析及其富集和内分泌干扰效应研究
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2021
- 负责人:章涛
- 依托单位:
新型污染物环境暴露与健康风险
- 批准号:--
- 项目类别:优秀青年科学基金项目
- 资助金额:120万元
- 批准年份:2020
- 负责人:章涛
- 依托单位:
新烟碱类农药人体内/外暴露特征及其氧化应激效应与作用机理研究
- 批准号:21677184
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:66.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:章涛
- 依托单位:
环境新型污染物在人体中的暴露途径及其与不孕不育症的关系
- 批准号:21207071
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:章涛
- 依托单位:
国内基金
海外基金
