城镇污水二级处理和再生水三级处理过程的雌激素活性变化

环境雌激素污染与野生动物性别比例和繁殖密切相关,是人体生殖功能紊乱、发育异常、心血管疾病和癌症发生等的重要因素之一。针对污水处理厂排水造成的环境雌激素污染,采用重组酵母菌方法研究大连、沈阳、哈尔滨和天津的5个典型城市污水厂和再生水厂水处理过程中雌激素活性的变化规律,分析二级处理和再生水厂三级处理对环境雌激素的削减效率。4个采用活性污泥法和紫外消毒工艺的污水厂出水的雌激素当量(EEQ)为0.5～1.5 ng·L~(-1)。再生水厂三级处理工艺的出水雌激素活性低于检测限(0.02 ng·L~(-1))。分级组分测试结果显示,污水雌激素活性主要由强极性组分和弱极性组分引起,紫外消毒后强极性组分雌激素活性升高。4个城市污水处理厂一级处理和活性污泥处理对环境雌激素的削减率为46%～81%,紫外消毒的削减率为5.2%～22%。某再生水厂混凝、微滤和反渗透对环境雌激素的削减率分别为63%、16%和98%。研究表明,活性污泥法二级处理排水回用仍造成一定程度环境雌激素污染,三级处理工艺可有效提高环境雌激素污染物削减率。     

利用报告基因试验检测饮用水源水的内分泌干扰活性（Endocrine-Disrupting Effects of Drinking Source Water with the Reporter Gene Assay）

基于非洲猴肾CV-1细胞受体转录激活试验,研究了饮用水源水内分泌干扰活性的检测方法,并测定了南方某城市某水厂水源水中有机提取物的拟雌激素活性和拟/抗甲状腺激素活性.结果表明,CV-1细胞受体转录激活试验是一种筛选和定量分析具有拟雌激素受体活性和拟/抗甲状腺受体活性的内分泌干扰物的快速、有效的方法.结合固相萃取等前处理技术,有效检测了南方某城市某水厂水源水弱极性和强极性有机提取物的内分泌干扰活性.此水源水弱极性组分和强极性组分,皆可以显著诱导雌激素活性,诱导倍数为对照组的6~7倍,且弱极性组分的拟雌激素活性要略强于极性组分.弱极性组分和强极性组分在不同浓缩倍数下皆不会显著诱导甲状腺激素活性,但当与5nmol·L-1T3共同作用于CV-1细胞时,弱极性组分在25~100倍浓缩时,会产生显著的拟甲状腺激素活性,且表现为与5nmol·L-1T3协同作用;在25~100倍浓缩的强极性组分暴露下,无显著的拮抗甲状腺激素活性,但当样品浓度上升至200倍浓缩暴露时,表现为显著拮抗甲状腺激素活性.对应的化学分析表明,该水厂水源水中含有有机氯农药类化合物及其代谢物(0.09~0.33ng·L-1)、多氯联苯类化合物(0.06~0.1ng·L-1)、多环芳烃类化合物(0.6~19.0ng·L-1)和辛基酚(49ng·L-1)等内分泌干扰物,很好地印证了样品内分泌干扰活性的来源.     

天津市污水以及再生水处理过程中的雌/孕激素干扰效应（Estrogen and Progesterone Interference Effect of Sewage and Reclaimed Water Treatment Process in Tianjin）

应用重组基因酵母检测了天津市4个污水处理厂以及2个再生水厂13个水样的雌/孕激素干扰效应.其中3个污水处理厂的进水检出了雌激素诱导活性,最高检测值为10.7ngEEQ·L-1;所有水样均未检测出孕激素诱导活性,但都检测出不同程度的孕激素抑制活性,其中检出了雌激素诱导活性的污水处理厂的进水具有相对较强的孕激素抑制活性.4个污水处理厂均不能完全去除孕激素抑制活性物质,去除率在44%～78%之间.微滤和臭氧氧化两种工艺结合对孕激素抑制活性物质的去除效率略优于MBR反应器.2个再生水厂出水加氯后孕激素抑制活性均有所增强.     

4种浮萍提取物的抗菌活性和黄酮含量

浮萍(Lemnaceae)生长在微生物丰富的污水表面,为了研究浮萍抗菌机制,为浮萍抗菌物质活性筛选以及动植物病原菌和人类致病微生物感染机制研究提供依据,用不同极性的溶剂对浮萍进行提取,牛津杯法(Oxford Cup)及最小抑菌浓度(MIC)测定比较绿萍zh0018、少根紫萍zh0224以及多根紫萍zh0003、zh0225四种浮萍提取物的体外抗菌活性,并用分光光度法结合高效液相色谱(HPLC)测定分析提取物总黄酮含量以及成分差异.结果表明:浮萍甲醇提取物、95%乙醇提取物对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、农杆菌均有不同程度的抗菌活性,其中多根紫萍zh0225甲醇提取物抗菌活性最强(MIC:6.25 mg/mL),其次为绿萍;各萃取物中乙酸乙酯相活性最强(MIC:0.78 mg/mL),其次为正丁醇相.分光光度法测得绿萍甲醇提取物总黄酮含量较高,为提取物的9.8%,其次为少根紫萍甲醇提取物,为8.1%,其中多根紫萍zh0225乙酸乙酯相含量最高,为萃取物的22.46%,其次为正丁醇相,为17.2%.HPLC测得不同浮萍提取物黄酮成分差异较大,两株多根紫萍成分相似而含量不同.研究表明,结合浮萍自身的特性和提取物抗菌活性的大小及黄酮含量,筛选多根紫萍zh0225乙酸乙酯萃取相作为优良浮萍品种提取活性物质以及开展药物生产具有巨大潜力.     

长江河口水体有机污染物现状分析

对枯水期和丰水期长江河口区5个断面不同深度水样进行检测,共检出有机物200余种,其中定量检出的有机物达53种,有36种属美国EPA控制的有毒有机化合物,列入中国环境优先控制污染物黑名单的有16种.枯水期N-二甲基亚硝胺含量较高,最高值约为1.2 mg·L-1.丰水期2,4-二硝基酚、邻苯二甲酸二丁基苯基酯含量较高,最高值分别约为1.3和1.0 mg·L-1.底层水中有机污染物浓度高于表层和中层.     

长江（江阴段）水体有机物鉴定与分析

采用GC,HPLC和GC/MS方法对长江(江阴段)水体有机物进行了鉴定和分析.水样(40—60L)以50—100ml/min速度通过装有XAD-7/8混合树脂的吸附柱,然后树脂置于索氏提取器内,用二氯甲烷提取.提取液用氢氧化钠溶液洗涤,分离后有机相进行浓缩,作为减中性组分进行GC/MS成分鉴定.水相用硫酸液调节pH～2,用二氯甲烷萃取,分离、浓缩后用重氮甲烷衍生,作为酸性组分进行GC/MS分析.此外还采用一些灵敏、特效,主要以气相色谱为主的方法用于特定有机物的分析.在上述工作基础上,于长江(江阴段)水体中检出有机物154种,包括挥发性卤代烃、芳烃、氯苯类、有机氯农药,酚类、邻苯二甲酸酯类及PAH等多种毒性有机物.其中37种属于美国环保局提出的优先污染物.根据质谱分析,江水中最主要的有机物是酚类和有机酸,其次为苯并噻唑和胺类.毒性较大的有机物,特别是有机氯农药,尽管种类很多,但其浓度都很低,一般在ppt—ppb之间.最后就不同季节、潮汐状况下有机物的浓度变化进行了测量和比较,对江水有机物污染进行了简单的评价.     

黄浦江上游水源地中31种内分泌干扰物的分布特征以及生态风险评价

本文研究了雄激素、雌激素、孕激素、糖皮质激素和工业化合物等5类31种环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs)在黄浦江上游水源地中的空间分布特征,并采用风险熵值法(risk quotient, RQ)对水体中EDCs的生态风险进行了评价.黄浦江上游水源地9个采样点糖皮质激素和孕激素均未检出,工业化合物双酚类检出率100%.大多物质最高检出浓度10 ng·L~(-1),而双酚A (BPA)检出浓度最高(26.00—64.32 ng·L~(-1)).黄浦江以工业化合物和雌激素类物质污染为主,BPA为各采样点的主要污染物.莲西大桥EDCs总浓度最高(103.66 ng·L~(-1)),水库入口总浓度最低(40.16 ng·L~(-1)).太浦河上游工业化合物类浓度较下游高,雌激素类最高浓度检出点为汾湖大桥(11.70 ng·L~(-1)).与国内外地表水中EDCs检出浓度比较,黄浦江上游水源地中EDCs处于中低等污染水平.对己烯雌酚(DES)、雌三醇(E3)、BPA、双酚S (BPS)等4种EDCs进行生态风险评价,RQ范围为0.006-2.5,BPS表现出较高的环境风险(RQ=2.5).     

基于高通量分析方法的长江干流重庆段抗生素种类特征及来源初探

采用高通量分析方法对长江干流重庆段11个流域断面、2个市政污水处理厂进水和6个养殖场废水的潜在抗生素进行筛查,并结合抗生素使用调查探讨其来源。结果表明,(1)共检出83种抗生素,其中流域内检出36种,污水处理厂和养殖场废水中检出70种;磺胺间甲氧嘧啶检出率最高,在流域水体和废水的检出率分别为91%和55%,喹诺酮类是检出抗生素的主要类型;(2)长江干流重庆段下游检出抗生素数量高于上游检出抗生素;(3)有20种抗生素可能由上游携带和重庆市内排放2种方式进入流域,7种抗生素可能由上游携带入境,9种抗生素可能由重庆市内排放引入长江。     

金沙江渡口段的有机污染及其控制

本文对金沙江渡口段有机污染源利用负荷分担率进行了评价。评价结果表明,生活污水和冶金工业废水是金沙江渡口段的有机污染源,有机污染物年排江9700吨。目前,有机污染基本上得到了控制,入江有机污染负荷仅占总负荷的0.3％。另外,对江水水体从污染指数,水质模式、微量非极性及中等挥发性有机物的检出情况以及底质有机污染等方面的评价表明,江水水体受有机污染较轻。     

污水处理厂中有机磷酸酯的研究进展

有机磷酸酯(OPEs)作为阻燃剂和增塑剂被广泛用于建筑、电子、化学和纺织等行业中。由于有机磷酸酯大多以物理方法掺加于产品中,更易被释放进入环境中。有机磷酸酯具有神经毒性、致癌性和基因毒性,关于有机磷酸酯产生、迁徙和削减的研究受到了学界的广泛注意。污水处理厂作为地表水环境中污染物的重要来源,在有机磷酸酯进入环境的过程中发挥了重要作用。本文总结了各国污水处理厂中有机磷酸酯研究现状,随着技术的发展被监测的有机磷酸酯种类越来越多;欧洲国家污水中有机磷酸酯检出的最高浓度普遍高于其他国家和地区;极性有机磷酸酯更倾向于转移至污水中,非极性的更倾向于吸附到污泥中;氯代有机磷酸酯普遍去除率很低,有的经过污水处理工艺反而增加,烷基和芳基有机磷酸酯有较高的去除率。     

长江中下游环境激素效应的污染特征及生态风险

生活污水和养殖废水排放导致受纳水环境中激素类物质的污染,对水生生物产生不利影响。分别利用嵌入雌激素受体和雄激素受体的基因重组酵母菌测定了长江中下游流域不同时期水体和沉积物中4种环境激素效应,即雌激素效应、抗雌激素效应、雄激素效应和抗雄激素效应。结果表明,雌激素效应污染最为普遍,在地表水和沉积物中检出率均超过50%,水体和沉积物的最高浓度分别为2.05 ng·L~(-1)雌二醇当量(EEQ)和0.43 ng EEQ·g~(-1)。其他3种激素效应在水体和沉积物介质中的检出率均低于雌激素效应,按总体检出率来看:抗雄激素效应雄激素效应抗雌激素效应,3种激素效应在水体中最大检出浓度分别为144μg·L~(-1)氟他胺当量(FEQ)、37.9 ng·L~(-1)二氢睾酮当量(DEQ)和103μg·L~(-1)他莫西芬当量(TEQ),在沉积物中分别为53.6μg FEQ·g~(-1)、12.0 ng DEQ·g-1和51.5μg TEQ·g~(-1)。环境激素效应的浓度分布在水体中均呈现季节性的差异,雌激素效应的区域性高值位于武汉段、鄱阳湖口和芜湖-南京段,其他3种激素效应没有明显的高污染区域。环境激素效应与当地人口数量、有机质、氨氮等呈现一定相关性,表明环境激素效应与人类活动排放密切相关。雌激素效应仅在鄱阳湖口点位具有高风险,其他区域为中等风险,雄激素效应无高风险区域。研究结果有助于认识长江中下游区域的环境激素效应污染态势,为相关污染控制提供基础数据。     

镉、汞、锌3种重金属的雌激素样作用（Estrogenic Activity of Cadmium, Mercury, and Zinc）

为探讨镉、汞、锌3种重金属的雌激素样作用,采用双杂交酵母法测定了醋酸镉、氯化汞、醋酸锌单独作用时对重组基因酵母β-半乳糖苷酶诱导活性的EC50值.实验结果表明,醋酸镉浓度为1.0×10-5mol·L-(1实验浓度范围10-7~10-2mol·L-1),氯化汞浓度为5.0×10-7mol·L-(1实验浓度范围10-9~10-5mol·L-1),醋酸锌浓度为1.0×10-4mol·L-(1实验浓度范围10-9~10-2mol·L-1)时对酵母β-半乳糖苷酶诱导活性最大,分别达到1.3、0.95和1.1U.不能求出镉、汞、锌单独作用时对β-半乳糖苷酶诱导活性的EC50值.一味计算EC50值不仅难以评价重金属的雌激素活性,而且限制重组受体基因酵母法的普遍运用.一些重金属通过MCF-7细胞法(E-screen)呈阳性,通过重组hERα酵母法YES检测呈阴性,有可能是重金属通过与ERβ作用而产生效应.若构建出含ERβ基因的双杂交酵母菌株,与现有的方法互补将能完善环境雌激素的体外测评系统.     

多氯联苯羟基化代谢物及其雌激素效应研究进展

多氯联苯作为一种环境内分泌干扰物,具有一定的雌激素干扰效应,导致动物雌激素水平紊乱或功能异常,从而影响生殖、发育或行为。羟基多氯联苯是多氯联苯最主要的活性代谢产物,已经在动物和人体组织中被检出。羟基多氯联苯的化学性质和分子空间构象使其雌激素干扰效应可能较母体化合物更强。因此,它们对人类和动物机体的潜在影响以及由此带来的新的毒理学问题成为内分泌干扰研究领域的热点之一,相关的毒性作用机制需要进一步探索。本文对多氯联苯的代谢途径、羟基多氯联苯在生物体内的暴露水平、雌激素干扰效应及作用机制进行综述。     

碳酸盐岩矿区河流沉积物中重金属的形态特征及潜在生态风险

黔西北土法炼锌及铅锌选矿厂对河流造成严重的重金属污染。河流沉积物中重金属的化学形态研究表明,同一采样点中不同重金属的形态分布和同一重金属在不同采样点中的形态分布均有较大差异。这可能与沉积物组分的不同亲和力,不同河段沉积物中粘土矿物、有机质、Fe Mn氧化物含量的不同以及人为活动(生活污水、选矿剂、矿渣等)的加入等有关,而碳酸盐岩地质背景的河床本身可能也有较大影响。潜在生态危害指数法研究表明,沉积物中重金属表现出强生态风险性,产生生态危害的主要重金属污染物是Pb,其后依次是Cd、Cu和Zn。     

Pathway of 17��-estradiol degradation by Nitrosomonas europaea and reduction in 17��-estradiol-derived estrogenic activity

In recent years, natural and synthetic estrogens have been recognized as endocrine disruptors in aquatic organisms. Although natural and synthetic estrogens are known to be degraded by microbes, only limited information about their degradation pathways is available. Here, we studied the degradation pathways of a natural estrogen, 17β-estradiol, by the nitrifying microorganism Nitrosomonas europaea, and we determined whether the degradation products of 17β-estradiol had estrogenic activity. To identify the degradation products, we subjected the culture solution to solid-phase extraction, and the extract was analyzed by gas chromatography–mass spectrometry. The potential estrogenic activity of the degradation products was investigated by means of a yeast two-hybrid assay. 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ol (estratetraenol) was newly identified as a degradation intermediate produced by dehydration of 17β-estradiol. Estratetraenol was also degraded by N. europaea, and its degradation rate was faster than that of 17β-estradiol. The two-hybrid assay confirmed that estratetraenol acted as a ligand for the estrogen receptor; estratetraenol thus has potential estrogenic activity. N. europaea eliminated the estrogenic activity derived from 17β-estradiol. This paper is the first to report dehydration as a mechanism of microbial estrogen degradation.     

Adsorption and movement of carbaryl in soils: A verification of cosolvent theory and comparison of batch equilibrium and soil thin layer chromatography results

Batch equilibrium and soil thin layer chromatography (TLC) techniques were used to investigate the influence of different volume fractions of organic cosolvents (acetone and methanol) on the adsorption and movement of carbaryl in four different types of Indian soils. L-shaped isotherms were obtained for both the cosolvent–water mixtures at all f _s values and were in close agreement with the Freundlich equation. Higher adsorption was observed on F.R.I. soil (FSL) followed by Alampur soil (ASL), Kalai soil (KL), and Bhoran soil (BSL) at all f _s values for both the cosolvent systems as was anticipated from the K and K _D values. The K and K _D values also confirmed that carbaryl adsorption was higher in methanol–water mixture than acetone–water mixture and decreased with increasing f _s values. The frontal R _f values obtained from soil TLC studies were inversely proportional to the K and K _D values for both the cosolvent systems. The higher K and K _D values and lower R _f values in methanol–water mixtures relative to acetone–water mixtures for all the soils indicated that acetone had a greater potential for ground water contamination compared to methanol. The adsorption data were used to evaluate the cosolvent theory for describing adsorption of carbaryl in acetone–water and methanol–water mixtures. The aqueous phase partition coefficients, K _DW (mol g^?1), normalized with respect to f _oc for carbaryl was evaluated by extrapolating f _s → 0.     

Störungen der Entwicklung und Funktion des männlichen Reproduktionssystems

Various recently published studies indicate increases in disorders of development and function of the male reproductive system during the last decades. This refers to reports on a decline in sperm count and increased incidences of testicular cancer, cryptorchidism and hypospadias. While the results of studies on the increase in (geographically varying) incidences of testicular cancer are unequivocal, data on changes in rates of cryptorchidism and hypospadias are rather limited. Meanwhile, numerous retrospective studies on changes in sperm concentrations in the ejaculate of normal men have been published. However, at present it is not possible to draw generally valid conclusions since results from some countries or geographic regions indicate a significant decline while in others either no changes or even slight increases have been reported. According to the so-called “Estrogen hypothesis”, the common cause of these disorders shall be an increased prenatal exposure to estrogens. Concerning exogenous estrogens, synthetic estrogens, phyto and mycoestrogens, and chemicals with estrogenic activity could play a role. A search in the available literature has revealed that at present more than 100 chemical compounds from different classes are known to possess estrogenic activity. This, however, is not the only way in which chemicals may be endocrinically active. Ubiquitously distributed compounds from the classes of polychlorinated dibenzodioxins/furans and biphenyls exhibit an antiestrogenic potential, while chemicals like p,p′-DDE, Linuron and Vinclozolin being competitive androgen receptor antagonists may act as antiandrogens. Concerning the very limited current knowledge, the estrogen hypothesis at present only represents an interesting basis for discussion. Most questions that would have to be answered in order to accept, reject or modify tis hypothesis are either completely open or only partially understood. Thus, there is an urgent need to initiate research efforts to clarify the toxicological significance for ecosystems and humans of chemicals with endocrine activity.     

南京城市土壤中重金属的化学形态分布

采取Tessier连续提取法，研究了南京市不同城区表层土壤中Fe,Mn,Cr,Ni,Co,V,Cu,Zn,Pb的化学形态分布。结果表明，南京城市土壤中Fe,Mn,Cr,Ni,Co,V,Zn,Pb以残渣晶格态为主，可交换态比例极低；Cu在城市道路旁的土壤中有机物结合态所占的比例最高，其他区域残渣晶格态所占的比例最高，与非城区自然土壤相比，主要来源于人为输入的Mn,Cu,Zn,Pb残渣晶格态所占的比例低，活性态比例大；Cr和主要来源于原土壤物质的Fe,Ni,Co,V在城市土壤与非城区自然土壤中各形态所占的比例相似，残渣晶格态比例大，活性态比例极低。