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为了揭示黄浦江流域农药的分布和风险,分析了四个季节的16个采样点采集的水样中29种农药浓度的时间和空间变化及其对三种不同营养级生物(鱼类、水蚤和绿藻)的风险熵(RQ)。这29种农药包括4种氨基甲酸酯类,2种苯并咪唑类,6种烟碱类及酰胺类,2种有机磷类,9种三唑类和6种其他类。18种农药的检出频率为100%,反映了该地区农药的广泛使用。水样中目标农药的检出浓度范围为<LOQ–607.3 ng L-1,多菌灵的检出浓度最高(春季,607.3 ng L-1),噻嗪酮的检出浓度最低(夏季、秋季和冬季,<LOQ)。从太湖到入海口的农药浓度总体呈现先上升后下降的趋势,在郊区或市区达到最高值,这与农药的使用和这些地区的支流的汇入密切相关。与此同时,市区农药消耗量巨大,对地表水中农药浓度的贡献不容忽视。在市区及郊区,冬季29种农药总浓度(1037.6 ng L-1)高于夏季(788.82 ng L-1),表明低流量和低温可能导致冬季浓度较高。RQ值的空间和时间变化趋势与农药浓度的趋势基本一致。对于不同的生物,农药浓度和RQ值之间没有必然的联系。对于鱼类、水蚤和绿藻来说,风险最高的农药分别是三唑类、氨基甲酸酯类、烟碱类及酰胺类。在河流采样的基础上进一步分析和评估了A、B、C、D四个自来水厂29种农药的浓度变化以及三类人群(成人、儿童、婴儿)的人体暴露风险水平,结果发现水厂原水中农药浓度在夏季或者秋季最低,在春季或者冬季最高。原水中农药浓度范围为<LOQ至2391.3 ng L-1,而出厂水中的浓度范围降低至<LOQ至269 ng L-1。经过水厂不同工艺处理后农药浓度降低显著,出厂水农药的平均浓度约为4.7 ng L-1,其中苯并咪唑类、有机磷类和其他类农药的去除率>85%,烟碱类及酰胺类平均去除率相对较低(51.4%)。深度处理工艺贡献率远高于传统处理工艺,低温会影响生物活性炭(BAC)工艺的去除效率。含超滤工艺的D水厂平均去除率要高于A、B、C三个水厂,表明超滤工艺能在一定程度上提高农药的去除。总有机碳(TOC)与农药浓度存在明显的正相关关系,在选取的七种检出频率与检出浓度较高的农药中,R2最高达到了0.98(稻瘟灵),最低为0.87(水胺硫磷),这说明TOC可能是影响农药浓度分布的重要因素。人体暴露风险评估结果表明单个农药的预计每日摄入量(EDI)值远低于允许每日摄入量(ADI),这说明单个农药不存在慢性毒性风险,但是水体中多种农药可能发生协同作用,这有待继续研究。出厂水的EDI值相比原水降低了67%,且比ADI值低3至9个数量级。为了进一步提高水处理工艺对农药的去除,在实验室水平上深入研究了高锰酸盐(PM)的有机活化与无机活化。PM是水处理中广泛使用的氧化剂,然而PM对微污染物的氧化速率是可变的,取决于某些微污染物的电子密度。本研究使用农药(多菌灵,CBZ)作为目标微污染物,分别比较了苯醌(BQ)和亚硫酸氢盐(BS)对PM的有机和无机活化。发现PM/BQ和PM/BS系统都可以加速CBZ的降解,具有不同的降解速率。PM/BS系统在15秒内完成CBZ的降解(去除率96.6%),而PM/BQ系统耗时2小时实现95.7%的去除。[PM]ο:[BS]ο和[PM]ο:[BQ]ο的最佳摩尔比分别为1:5和1:0.1。PM/BQ和PM/BS系统中CBZ的降解均取决于溶解氧(DO)浓度。当DO约为0.5 mg L-1时,PM/BQ和PM/BS系统在2 h后去除CBZ的比例分别仅为3.6%和36.8%,显著低于9.1 mg L-1 DO(去除率分别为95.7%和96.6%)。通过淬火实验推测PM/BQ系统的强化降解主要归因于Mn(III)和1O2的形成,而SO5·-和SO4·-的形成是PM/BS系统的加速降解的主要原因。Mn(III)在PM/BS系统中只发挥了有限的作用。确定了CBZ在PM/BQ和PM/BS体系中的转化产物,并提出了降解途径,包括脱氢、烷基化、羧化和羟基化反应。BS对PM的无机活化在不同水基质下表现出较高的降解速率和稳定性,表明其在水处理中的潜在工程应用价值。