畜禽养殖场粪污废弃物及周边环境介质中类固醇激素的分析检测

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近年来,我国畜禽养殖业发展迅速,规模化集约化程度不断提高,畜禽粪便、尿液及养殖场污水等粪污废弃物带来的污染也越来越严峻。畜禽粪污废弃物中含有的类固醇激素等污染物,是经畜禽体内代谢或者人工合成激素药物的使用而进入畜禽排泄物中,属于环境内分泌干扰物。目前,由环境内分泌干扰物所导致的雌性化、发育缺陷、生殖障碍乃至群体灭绝等一系列问题已经引起了全世界的高度重视。而类固醇激素具有更强的内分泌干扰作用,其主要来源是人或动物的排泄,但是目前有关畜禽等排泄的类固醇激素研究较少。  本论文分析了畜禽养殖场粪污废弃物中可能含有的特征内分泌干扰物,以动物体内分泌的类固醇激素或人工合成的激素类药物为主;本论文建立了一套同时检测畜禽养殖场粪污废弃物包括畜禽粪便、尿液和养殖厂污水三种介质中22种天然和人工合成的激素含量的分析方法,包括超声提取、液液萃取、固相HLB柱富集、氨基柱净化及硅胶柱净化,配备高效液相色谱串联质谱进行检测。采用内标法校准,目标物在畜禽粪便、尿液和养殖厂污水上的回收率基本在70%~120%之间,标准偏差低于10%。方法检出限尿液约在3.7~300ng/L,污水约为1.17~149ng/L,粪便约在0.32~16ng/g,适合环境样品的分析。  为了解畜禽养殖场粪污废弃物中类固醇激素对养殖场周围环境的污染,针对北京某规模化奶牛场,分析了该场粪污废弃物及其周围污水、表层沉积物和底泥中类固醇激素的含量。研究发现,其粪污废弃物中常见的激素类污染物有E1、αE2、ADD、TTR、ETTR、ECL、PGT、CRL和ZRL,其在尿液中浓度0~1290ng/L、污水中4.46~2540ng/L、粪便中0.41~322ng/g,均为动物体内分泌或者天然的激素;合成激素药物检出较少,只在污水中检出5~10ng/L的BET,尿液中检出57~114ng/L的PRE和PREL。畜禽粪污在排放过程中,其所含有的类固醇激素也随之进入环境,在污水、底泥中均检出相关类固醇激素,最高浓度分别达到113ng/g、2540ng/L;E1、ADD、ETTR和PGT等常见的激素污染物在水平迁移过程中,浓度并未显著下降,反而会有升高。E1、αE2和PGT等在养殖场周边排污沟地下1m内沉积物中全部检出,浓度为20~24217ng/g,这三种激素在垂直分布上表现相似的规律性,说明这三种激素在环境行为上表现出一定的相似性。但对其他激素,在垂直分布上表现出特殊的规律,还需要进一步深入研究。
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