水中壬基酚聚氧乙烯醚的测定及去除方法研究进展

随着内分泌干扰物的危害不断得到人们的重视,壬基酚聚氧乙烯醚的研究成为了水处理的热点。目前检测水样中壬基酚聚氧乙烯醚的主要方法是采用GC-MS和HPLC,预处理主要采用固相萃取。近年来倍受关注的深度处理工艺如活性炭、树脂吸附法,以及光催化降解和生物降解法能有效的去除水中的壬基酚聚氧乙烯醚。     

NPEOs及其代谢产物在城市污水处理厂中的归趋分析

壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs)是一种常见的表面活性剂,但其代谢产物壬基酚(NP)等具有内分泌干扰特性,因此引起了人们的广泛关注.以NPEOs及其代谢产物作为研究对象,综述了它们在城市污水处理厂中的浓度水平和迁移转化规律,并探讨了城市污水处理厂中影响NPEOs及其代谢产物去除效率的因素.结果表明,NPEOs及其代谢产物在污水处理厂的进水中普遍存在,其浓度水平与季节、地理位置、生活习惯等有关;在污水处理过程中,NPEOs及其代谢产物的去除效率与工艺及运行参数有关.NPEOs及其代谢产物的归趋包括生物降解、被污泥吸附和存留在出水中,内分泌干扰物质(如NP和NPECs等)在污水处理过程中被生成,并随出水和污泥进入环境,可为城市污水处理厂构建安全转化的控制技术系统提供科学依据.     

壬基酚初级生物降解产物的辨认

为分析污水生物处理过程中壬基酚的去除机制,采用混合基质加标对照培养活性污泥、单一基质培养优势菌群2种生物降解实验,结合气相色谱-质谱谱图解析,从分子水平分析了壬基酚初级代谢产物和代谢途径.研究结果表明,活性污泥降解壬基酚的初级代谢产物主要为C4-C6烷基取代苯酚,烷基链的结构差异与其母体壬基的异构方式有关,烷基上的支链主要为甲基;优势降解菌群代谢壬基酚的初级产物除烷基苯酚外,还有苯乙酸等.污水生物处理过程中壬基酚可能的初级生物代谢途径是壬基上的长支链断裂为短的甲基链,生成一系列带有不同分支结构的短链烷基酚类代谢产物,进一步的代谢产物有苯乙酸.根据烷基酚类物质的内分泌干扰特性,短链烷基酚仍然具有雌激素活性,因此在壬基酚污染防治过程中应给与足够的重视.     

复合菌群生物强化削减NPEO内分泌干扰毒性的试验研究

印染废水中的壬基酚聚氧乙烯醚(nonylphnol polyethylene ether, NPEO)在生化处理过程中会产生雌激素活性更强的壬基酚(NP)等中间产物,导致处理后印染废水内分泌干扰毒性升高.为探索以NPEO和NP为降解靶点进行菌群生物强化脱毒的可行性,分别以NPEO和NP驯化富集印染活性污泥,并将得到的降解菌群以单独和组合投加方式进行生物强化试验,考察强化控毒效果.结果表明：(1)NPEO降解菌群(NPEB)和NP降解菌群(NPB)中的优势菌均为Proteobacteria,二者对10 mg/L NPEO和NP的48 h去除率均高于98%.(2)单独或组合投加5 mg/L的NPEB和NPB至混合液悬浮固体浓度(MLSS)为500 mg/L的活性污泥体系,均能显著提升活性污泥对不同浓度(10和1 mg/L) NPEO的降解性能,大幅缩短NPEO降解过程中雌激素活性的变化周期,并使体系的雌激素活性维持在较低水平.(3)当降解体系中加入1 000 mg/L葡萄糖作为额外碳源时,NPB的强化性能被完全抑制,而NPEB在降解性能受抑的情况下仍能增强活性污泥的NPEO降解速率并缩短控...     

烷基酚及其聚氧乙烯醚分析预处理技术

烷基酚聚氧乙烯醚(APE)在自然条件下降解成短链APE和烷基酚(AP),AP是一种环境雌激素.水体和污泥复合样品中的APE及其降解产物种类多,测定前需要预分离富集,预处理方法也多;其中固相萃取(SPE),特别是固相微萃取方法简便、效率高.     

光电催化降解10-壬基酚聚氧乙烯醚

采用溶胶-凝胶法制备TiO₂薄膜光电极,以该电极为工作电极,铂丝作对电极,饱和甘汞电极为参比电极,对10-壬基酚聚氧乙烯醚的光电催化降解进行了研究.结果表明,该电极具有n型半导体的特征行为.在外加偏压为+0.6V,pH值为5,H₂O₂浓度为30mg/L的条件下对初始浓度为50mg/L的10-壬基酚聚氧乙烯醚溶液光照4h,降解率达53.26%.讨论了氧的存在、外加偏压、pH值等因素对光电催化反应的影响.     

1株异养脱氮菌降解壬基酚聚氧乙烯醚的研究

研究了异养脱氮菌Bacillus sp.LY降解壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs)的性能.结果表明,该菌株具有较强地降解NPEOs的能力,且在实现NPEOs降解去除的同时表现出一定的异养脱氮性能.降解14d后, Bacillus sp.LY对NPEOs去除率达95.6%,对体系中的总氮去除率为43.9%.该菌株对NPEOs的降解去除符合一级动力学特征,其降解速率常数为0.224d-1.该菌株通过无氧化过程的乙氧基链的逐渐缩短的途径降解去除NPEOs,可避免产生危害性更大的NPEOs的羧酸化产物(NPECs).在分别以氨态氮(NH4C1)、硝态氮(NaNO3)和亚硝态氮(NaNO2)3种不同氮素为氮源的条件下,菌株对NPEOs均具有一定的降解效果,其中以氨态氮为氮源时菌株对NPEOs降解效果最好.研究结果可为消除壬基酚聚氧乙烯醚与氮素复合污染提供理论依据.     

壬基酚异构体的雌激素效应研究进展

壬基酚是一种内分泌干扰物,可以对人类和动物机体正常的内分泌功能产生影响。以往进行的壬基酚雌激素效应研究多以工业壬基酚为研究对象,很少以单一的壬基酚异构体作为受试化合物。而工业壬基酚是由不同异构体组成的混合物,不同结构壬基酚异构体的雌激素活性存在差异。文章综述了国内外壬基酚及异构体雌激素效应研究的现状,包括各种雌激素活性体外测定方法与结果、壬基酚异构体结构与雌激素活性的相关性等,分析了文献中不同实验条件下壬基酚雌激素活性测定结果产生差异的原因,提出了壬基酚雌激素效应研究的展望。     

烷基酚的雌激素作用及其生物降解

烷基酚聚氧乙烯醚是一种表面活性剂,广泛应用于生活用品和工业产品的制造,其降解产物烷基酚已经被证实具有雌激素作用.本文主要介绍了烷基酚毒性的QSAR研究,烷基酚的雌激素作用及其机理,以及烷基酚的生物富集和降解,并对烷基酚的研究前景提出了一些看法.     

壬基酚在鱼体组织中的累积及对鱼类性腺的影响

采用HPLC法测定了在一定条件下暴露后鲤鱼和草鱼体内壬基酚的含量和分布,分析了鱼类性腺重量的变化.结果表明,在试验浓度下,20～25d后鲤鱼和草鱼体内的壬基酚可达到累积和释放的动态平衡,其最大累积系数分别为84.3和78.8,累积规律为鲤鱼>草鱼,肝脏>肌肉.受试雌鱼的性腺重量有明显的提高,相当于100ng/L17β-雌二醇(E₂)作用下鱼类性腺重量的34%～41%,表明壬基酚对鱼类具有一定的雌激素活性,且壬基酚的生物累积性和雌激素活性在产生时间和活性数值方面均是同步的和成正相关的.     

烷基酚聚氧乙烯醚类物质的环境雌激素效应

随着环境污染的加剧,环境污染物的雌激素效应成为当前科学研究的一个热点,烷基酚聚氧乙烯醚（APEs）类物质即为具有雌激素效应的环境污染物之一、APEs为一类非离子表面活性剂在工业生产和家庭洗涤中应用广泛,APEs类物质进入环境后可以降解为一些中间代谢物,这些中间代谢物具有环境持久性,很难在环境中进一步降解．研究人员通过3种活体外生物评估法研究发现APEs的中间代谢物具有雌激素活性,可以诱导水体中雄性鱼类等生物的雌性化,同时对哺乳动物和人类健康也具有潜在危害,因此进行更加深入研究,确定APEs类物质对人体的危害,限制APEs的使用已成为当务之急     

Biotransformation of nonylphenol ethoxylates during sewage treatment under anaerobic and aerobic conditions

Biotransformation of nonylphenol ethoxylates (NPEOs) during continuous anaerobic sewage treatment was compared with the aerobic treatment of sewage spiked with 23 μmol/L technical NPEOs over a period of 90 d. Immediate degradation of NPEOs was observed under both anaerobic and aerobic conditions, indicating that the enzymes and bacteria required for NPEO degradation existed abundantly in both aerobic and anaerobic sludge. Both treatments achieved high removal (＞92%) of the spiked NPEO9 mixture.Liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) analysis showed that short-chain NPEOs (NPEO1-NPEO3) accumulated in anaerobic (2.01-2.56 μmol/L) and aerobic (1.62-2.03 μmol/L) effluents, with nonylphenol (NP) (0.24-0.31 μmol/L) as another group of metabolites in the anaerobic effluent, and nonylphenoxy carboxylates (NPECs) (2.79-3.30 μmol/L) in the aerobic effluent. Significant accumulation of NP in the anaerobic sludge and NPEO1-3 in the sludge of two reactors was observed. These results indicated that it was difficult to control these harmful metabolites in the conventional treatment processes. Denaturing gradient gel electrophoresis profiles of sludge samples support the speculation that the NPEO degradation bacteria might be the dominant indigenous species.     

白炭黑洗涤水用量影响因素研究

论文对表面改性剂(包括硅烷偶联剂如:A-172、KH-570、CG-550、KH-550等和表面活性剂如:壬基酚聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基氯化铵等)和操作条件(反应温度、搅拌转速、pH等)对白炭黑白炭黑洗涤水用量的影响进行了研究,并将实验所得的白炭黑的性能(吸油值、比表面积等)与文献值进行了比较,结果表明壬基酚聚氧乙烯醚在投加量为1.2 g、改性温度在50℃、改性pH在中性或偏弱碱性时硫酸钠含量最低,此时洗涤水用量最少。硅烷偶联剂对产品的理化性能的改性作用要好于表面改性剂,而表面活性剂对洗涤水用量的影响作用大于硅烷偶联剂。     

壬基酚和短链壬基酚聚氧乙烯醚在土壤中的降解研究

研究了壬基酚(NP)类内分泌干扰物在土壤体系和添加污水处理厂剩余污泥的土壤体系中的降解行为.结果表明,NP、壬基酚单氧乙烯醚(NPEO1)、壬基酚二氧乙烯醚(NPEO2)在土壤中的降解遵循一级动力学方程,其降解速率随温度升高而升高.30℃时,初始浓度分别为100、50和100 mg·kg-1的NP、NPEO1和NPEO2可在45 d内完全降解.相同条件下,土壤中NP的降解速率大于NPEO1和NPEO2.体系中添加污泥促进了NPEO1和NPEO2的降解,同时抑制了NP的降解.     

Estrogenic activities of two synthetic pyrethroids and their metabolites

Synthetic pyrethroids(SPs) are among the most common pesticides in current use,and so far,several SPs have been assessed for their potential estrogenicities by various methods.Previous studies have shown that the estrogenicities partly come from their metabolites.Although considerable information is available with respect to the metabolism and environmental degradation of SPs,little is known about the estrogenicities of the metabolites.In this study,permethrin(PM) and β-cypermethrin(CP),as well as their metabolites(3-phenoxybenzoic alcohol(PBCOH),3-phenoxybenzaldehyde(PBCHO) and 3-phenoxybenzoic acid(PBCOOH) were evaluated for their estrogenic activities in the MCF-7 human breast carcinoma cell line.In the MCF-7 cell proliferation assay,PM and CP exhibited significant estrogenic activities at 10-7 mol/L,comparable to 17β-estradiol(E2 ) of 10-9 mol/L,with the relative proliferative effect ratios of 55.4% and 56.3%,respectively.The real-time quantitative polymerase chain reaction(qRT-PCR) results confirmed the estrogenicities of PM and CP with significant alteration of pS2 and ERα mRNA levels observed at 10-6 mol/L.For the three major metabolites,PBCOH and PBCOOH exhibited estrogenic activities in all assays,while no significant estrogenic responses was observed for PBCHO compared to the vehicle control.In particular,PBCOH had even slightly stronger estrogenic activity than its parent compounds,indicating that metabolism may be one of the reasons for the estrogenicities of the SPs.Given the widespread use of SPs,the toxicological effects of parent compounds and their metabolites should be taken into consideration in the risk assessment of SPs.     

含藻水中壬基酚的光降解转化研究

选取壬基酚(nonylphenol,NP)作为研究对象,研究了水中2种常见淡水藻(小球藻和鱼腥藻)对壬基酚的光降解促进作用,并对藻引发水中壬基酚的光降解途径进行了分析;同时也研究了天然水中普遍存在的物质成分(腐殖酸和铁离子)与藻协同引发壬基酚的光降解及其影响机制.结果表明,含淡水藻的水溶液经过光照后能引发其中壬基酚的光降解;藻、腐殖酸和铁离子的水溶液经过光照后,对壬基酚光降解的增强促进作用更大,在含藻、腐殖酸和铁离子的水溶液中,4 h光照后壬基酚的降解率可达58%.根据此结果推测藻/腐殖酸和铁离子体系光照后能产生更多的活性物质,从而促进水中有机污染物的光降解.     

壬基酚的环境生物地球化学研究进展及对新污染物管理的建议

近年来,我国大气环境、水环境和土壤环境质量得到一定的改善,“碧水蓝天”已经成为常态.但随着持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素和微塑料等新污染物在环境中不断被检出,新污染物正逐步受到广泛的关注,壬基酚作为一种典型的内分泌干扰物也备受研究人员的关注.系统地概括了我国水体中壬基酚的环境行为和暴露水平,并基于风险商法和联合概率曲线法对壬基酚可能造成的生态风险进行了评估.结果表明,壬基酚对水生生物的毒性效应主要包括急性毒性、生长发育毒性、雌激素效应和繁殖毒性;壬基酚在我国主要流域水体中普遍存在,其浓度平均值在60～1 000 ng·L^-1,浓度最高值可达4 628 ng·L^-1;基于风险商法和联合概率曲线法的风险评估结果表明,壬基酚对我国主要流域里的水生生物均存在一定的风险.最后,总结了目前比较常用的壬基酚处理处置和风险管控技术,比较了国际上内分泌干扰物的监管方法,针对我国在新污染物环境管理中存在的问题,提出了针对性政策建议,研究结果可以为我国新污染物管理和管控提供参考.