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卤代咔唑(polyhalogenated 9H-carbazoles,PHCZs)是具有类二噁英毒性的新型有机污染物,在环境中具有持久性有机污染物特点,但目前关于其分布和环境命运的研究还比较有限。本论文通过索氏提取、液液萃取、固相萃取和复合层析柱净化技术研究了胶州湾湿地沉积物以及污水处理厂进水、初沉池出水、出水和活性污泥中PHCZs的含量、分布特征并进行环境风险评估。同时,对研究区域中各PHCZs之间以及PHCZs与总有机碳(total organic carbon,TOC)之间进行了相关性分析。主要研究结果如下:在胶州湾湿地的沉积物所有样品中,均检测出PHCZs。在2014年所采样品中,6种PHCZs的总浓度范围为4.4-26.9 ng/g dw,咔唑(CZ)的浓度范围为nd-0.4 ng/g dw。PHCZs在大沽河湿地的浓度高于桃源河湿地,表明垃圾填埋场不是PHCZs的主要污染来源。在2019年所采样品中,CZ的浓度在1.1-3.2 ng/g dw之间,ΣPHCZs的浓度范围为7.1-20.5 ng/g dw。与2014年所采样品测得结果相比,CZ浓度有所增加,PHCZs浓度基本没变。研究区(E-M点)中ΣPHCZs浓度明显高于对照区(A-D点),印证了染料厂是PHCZs的重要来源。通过对胶州湾湿地沉积物中PHCZs之间及其与TOC的相关性分析可知,CZ与∑PHCZs并无相关性,TOC与CZ具有显著相关性,但TOC与∑PHCZs无相关性,说明TOC不是影响该地区沉积物中PHCZs分布迁移的主要因素。1,3,6,8-四溴咔唑(1368-BCZ)、3,6-二溴咔唑(36-BCZ)均和3,6-二氯咔唑(36-CCZ)具有显著相关性,表明36-BCZ、1368-BCZ与36-CCZ可能来源于同一源,也可能是该地区沉积物对它们有相似的积累能力,也可能是由于它们具有相似的污染源-水体-沉积物转化速率。本研究还对胶州湾湿地沉积物中PHCZs的二噁英毒性和储量进行估计,结果显示胶州湾沉积物中PHCZs的毒性当量(TEQ)分别在0.1-3.9 pg TEQ/g dw之间(2014年,平均值为1.1 pg TEQ/g dw)和0.2-2.5 pg TEQ/g dw之间(2019年,平均值为1.0 pg TEQ/g dw),低于安全沉积物的TEQ值(20 pg TEQ/g dw),对环境的风险相对较低。研究区域中PHCZs的储量估计为48.1 kg,表明PHCZs容易富集在湿地沉积物中,造成环境的严重污染。对污水处理厂中进出水含量研究发现,在污水处理厂进水样品中均检测到了PHCZs,且首创污水处理厂中∑PHCZs的平均浓度(一期工程:528.6 ng/L,三期工程:321.9 ng/L)明显高于麦岛污水处理厂(405.3 ng/L)和团岛污水处理(424.3 ng/L)。出水中∑PHCZs的浓度在211.9-304.0 ng/L之间,平均值为275.0 ng/L,但并未检测到1368-BCZ,表明1368-BCZ在污水处理过程中可完全被去除。通过比较进水和出水中PHCZs的总浓度,计算得各污水处理厂的总去除率分别为29.5%(麦岛污水处理厂)、42.5%(首创污水处理厂一期工程)、34.2%(首创污水处理厂三期工程)和29.8%(团岛污水处理厂)。对污水处理厂进出水的质量负荷进行估算,每天共有30.1 g CZ和311.9 g PHCZs进入麦岛、首创和团岛污水处理厂,又有26.8 g CZ和198.8 g PHCZs被排入海湾中,对其接收水体-胶州湾造成潜在危害。通过对污水处理厂出水及污泥中PHCZs的毒性当量进行估算发现,麦岛、首创一期以及团岛污水处理厂出水中TEQ相近,脱水污泥中TEQ的高低顺序为首创污水处理厂(4.8 pg TEQ/g dw)>团岛污水处理厂(2.3 pg TEQ/g dw)>龙泉污水处理厂(0.7pg TEQ/g dw)。总体而言,本研究区域的风险较低,但仍然需要引起重视。