论文部分内容阅读
近几年来，环境中残留的类固醇激素开始受到人们的广泛关注。类固醇激素可能会影响人和动物体的生殖和发育，如引起水生生物雌雄同体，增加人类患乳腺癌和睾丸癌的机率。由于污水处理厂不完全去除，或是污水直接排放，使类固醇激素及其代谢物持续进入环境中。因此，亟需建立一套灵敏可信的方法，检测地表水、污水、污泥和动物粪便样品中不同的激素物质。污水处理厂和养殖场是环境中激素的两大来源，因此，非常有必要研究污水处理厂和养殖场中各种类固醇激素的污染特征及其环境行为。 本文建立了一套完整的样品前处理及仪器检测方法，适用于同时提取和检测环境中28种激素物质。该方法在地表水、污水处理厂进水、出水、污泥、养殖场废水、粪便样品中得到了很好的应用，方法回收率分别为90.6-119.0％（5α-二氢睾酮143％除外），44.0-200％，60.7-123％，62.6-138％，42.7-169％,45.2-189％,方法检出限分别为0.01-0.24 ng/L，0.02-1.44 ng/L，0.01-0.49 ng/L,0.08-2.06 ng/g,0.03-2.12 ng/L,0.02-2.35 ng/g。 本文研究了28种激素在两种不同处理工艺的污水处理厂中的污染特征，在进水中共检出14种激素，浓度从＜1.2±0.0 ng/L（司坦唑醇）至1368±283 ng/L（表雄甾酮），出水中共检出14种激素，浓度从＜1.0±0.0 ng/L（黄体酮）至23.1±1.0 ng/L（5α-二氢睾酮），污泥中共检出10种激素，浓度从1.0±0.1 ng/g（雌酮）至460±4.4ng/g（5α-二氢睾酮）。经过质量平衡估算，污水处理厂A中大部分激素水相去除率超过90％，而B中大约有一半的激素去除率低于80％，很明显各种激素在污水处理厂A（A2O活性污泥工艺）中的去除率优于污水处理厂B（氧化沟工艺）。 本文首次系统地研究了28种激素物质在典型养猪场及其受纳环境中的分布和归趋。在粪便、冲刷水和颗粒相分别检测出19、22和8种激素物质，其浓度范围分别为2.2±0.1 ng/g(1，4-雄烯二酮)至14400±394 ng/g(黄体酮)，6.1±2.3ng/L（17β-勃地酮）至10800±3190 ng/L（左炔诺酮），5.0±0.2 ng/g（黄体酮）至225±79.4ng/g（5α-二氢睾酮）。估算结果表明，母猪粪便中所含各种激素物质是其它生长期的数十倍至数千倍，因此养殖场中母猪数量的比例能直接影响到各种激素物质通过粪便对环境的贡献。激素物质在周围的环境样品（如地下水、土壤和受纳河流）中也有检出，表明该养殖场周边环境已受到污染。 本文首次系统研究了28种激素物质在中国南方3个典型养猪场和3个奶牛场及其周边环境中的分布，并对养猪场、奶牛场和人为源的激素进行了估算。在所研究的六个养殖场中，在粪便样品、污水样品和颗粒物样品中分别检出21、22和12种激素物质，浓度范围分别为低于检出限(＜LOQ)至8100±444 ng/g（黄体酮），＜LOQ（雌酮）至20700±1490 ng/L（雄酮），＜LOQ（群勃龙）至778±82.1ng/g（5α-二氢睾酮）。估算结果表明，养猪场和人为源的激素主要通过污水进入环境，而奶牛场的激素则主要通过牛粪进入环境。中国由养猪场、奶牛场和人为源进入环境中的激素总量分别为139吨/年、65.8吨/年和60.7吨/年。 本文研究了两种孕激素黄体酮和左炔诺酮在实验室内好氧活性污泥降解行为，主要研究其降解动力学，降解产物，拟降解路径及降解菌的筛选。通过研究表明黄体酮降解较快，符合零级动力学，半衰期为4.3 h，左炔诺酮符合一级动力学，半衰期为12.5 d。发现8种黄体酮降解产物，4种左炔诺酮降解产物，共筛选出1种黄体酮降解菌和6种左炔诺酮降解菌。