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环境内分泌干扰物的危害已经引起了越来越多的重视,由于其使用量大,在水环境中分布广泛,其对人体健康和生态环境的危害已经不容忽视。目前对这类物质的研究主要集中在雌激素受体干扰效应方面,而对其它受体干扰效应研究得比较少,其导致的水体的各种受体干扰效应也需要进一步研究。因此本文应用重组双杂交基因酵母离体测试方法对我国23个水源地的水源水的进行了多受体干扰效应筛查,包括雌激素受体(ER)、甲状腺激素受体(TR)、雄激素受体(AR)、维甲酸受体(RXR)、孕激素受体(PR)和雌激素受体相关受体(ERR);同时应用气相色谱/质谱(GC/MS)分析了水源水中的典型环境内分泌干扰物的浓度水平,并进行因果关系解析甄别其中的主要效应贡献物;另外对目前传统饮用水处理工艺对各种核受体效应的影响进行考察;最后对典型环境内分泌干扰物双酚A(BPA)的氯消毒副产物的维甲酸效应进行了研究,并甄别出其中引起效应变化的主要消毒副产物。
重组双杂交基因酵母离体测试的筛查结果表明,23个水源水样品都能够表达雌激素受体诱导及抑制效应、甲状腺激素受体抑制效应、雄激素受体抑制效应、维甲酸效应抑制效应,孕激素受体抑制效应和雌激素受体相关受体诱导效应,同时发现抑制效应具有普遍性。因果关系解析表明,雌二醇(E2)、乙炔基雌二醇(EE2)和4-壬基酚(4-NP)是引起雌激素受体诱导效应的主要物质,而甲状腺激素受体抑制效应主要由邻苯二甲酸二丁酯(DBP)贡献。重组双杂交基因酵母离体毒性测试方法结合化学分析方法能够有效的甄别水源水中的主要环境内分泌干扰物质。
对三个传统饮用水处理工艺对多种核受体效应物质的影响研究表明,三种传统饮用水处理工艺不能完全消除源水中的各种内分泌干扰效应。虽然目前将离体生物毒性测试结果外推之其对人体健康的危害还比较困难,然而因为样品组成的复杂性以及联合毒作用的存在,各工艺段出水内分泌干扰物的存在依然不容忽视。
双酚A是典型的环境内分泌干扰物,在水体中广泛存在其浓度较高;而氯消毒工艺是水处理工艺中的重要一环。之前已有研究表明双酚A的氯消毒副产物能够表现出雌激素效应,但是对其它核受体的效应如维甲酸受体效应未有报道。因此本文对其氯消毒副产物的维甲酸受体效应进行了研究,同时结合因果关系解析甄别其中的主要效应贡献副产物。
本研究提出的联合应用离体生物测试和化学分析进行因果关系判断,可以对复杂环境基质如水源水进行有效的效应因子甄别与评价,还可以对典型环境内分泌干扰物的氯消毒副产物进行效应因子甄别,完善了我国环境特点的水源水内分泌干扰效应评价与因子甄别方法。