畜禽粪便还田过程天然雌激素的流失特征研究

针对畜禽粪便还田后天然雌激素流失的问题,选择雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2β)、17α-雌二醇(E2α)和雌三醇(E3)等天然雌激素,采用HPLC-MS/MS系统建立了仪器分析方法和样品前处理方法;并采用模拟还田的方式,研究了其在还田过程中天然雌激素向水相中的流失特征。结果表明,在模拟还田过程中,雌激素标准品和猪粪中的天然雌激素均可以流失到水相中;与猪粪中的天然雌激素相比,雌激素标准品更易向水相中流失,其流失速度和流失量均高于猪粪。研究结果表明,天然雌激素向水体中的流失受到土壤吸附、猪粪中有机质吸附和降解等因素的影响,而且其流失量与还田量不成正比。     

养殖场沼液中雌激素排放特征及去除效果研究

为探究典型奶牛养殖场沼液中类固醇雌激素的排放特征,采用固相萃取-高效液相色谱串联质谱（SPE-HPLC-MS/MS）分析方法,对重庆市某奶牛养殖场厌氧池和好氧池出水中类固醇雌激素进行夏、秋、冬3季连续监测.结果表明：类固醇雌激素（含雌酮;17α-雌二醇;17β-雌二醇;雌三醇;硫酸雌酮）在厌氧池和好氧池出水中总浓度分别在347.28~2117.65ng/L和10.75~1070.00ng/L之间,其中厌氧池出水以雌酮（E1）、17α-雌二醇（17α-E2）和17β-雌二醇（17β-E2）为主,好氧池出水以E1和17β-E2为主.研究显示：好氧处理对E1、17β-E2、17α-E2的平均去除率达85.70%、56.82%、57.32%,厌氧处理可有效去除硫酸雌酮（E1-3S）.在微生物作用下,厌氧和好氧处理均存在E1、17α-E2和17β-E2的相互转化,但雌三醇（E3）的低检出率则显示体系中雌激素转化为E3的比例较低.对雌激素活性（EEQ_95th）的评估显示厌氧-好氧处理后雌激素活性平均降低70.34%,但沼液的雌激素生态环境风险仍不可忽视,需持续观察及研究.     

AnSBR法处理生活污水中典型环境雌激素的研究

为评价和考察厌氧序批式反应器(AnSBR)对生活污水中9种典型环境雌激素的去除效果和机制,采用固相萃取(SPE)——LC/MS/MS分析方法,分析所选环境雌激素的浓度和污泥吸附量. 结果表明:大豆苷元,4-t-辛基酚(OP),4-n-壬基酚(NP)和染料木素的检出浓度高于其他5种环境雌激素;厌氧污泥对NP,OP,雌酮(E1),17α-乙炔基雌二醇(EE2)和17β-雌二醇(E2)的吸附作用明显;大豆苷元和染料木素的去除率在60%以上;大豆苷元、染料木素和雌三醇(E3)的主要去除机制为生物降解作用,EE2,OP和NP的去除是生物降解、污泥吸附的共同作用.      

混凝工艺对地表水中几种甾体雌激素的去除效果

采用正交实验与单因素分析相结合的方法考察混凝工艺去除地表水中甾体雌激素的可行性。试验结果表明,混凝工艺可有效去除地表水中的甾体雌激素。pH值、混凝剂投加量、水温等条件对天然雌激素17-β雌二醇、雌三醇、雌激素酮和合成雌激素17-α乙炔基雌二醇的去除效果均存在一定影响,弱酸性、低水温条件及适当增加混凝剂投加量均有利于雌激素的去除。当原水中雌激素初始浓度为0.05¹.0 mg/L时,在混凝剂三氯化铁(FeCl3)投加量为20 mg/L左右,转速为500 r/min(2 min)+100 r/min(8 min),雌酮、17-β雌二醇和17-α乙炔基雌二醇的去除率为65%1.0 mg/L时,在混凝剂三氯化铁(FeCl3)投加量为20 mg/L左右,转速为500 r/min(2 min)+100 r/min(8 min),雌酮、17-β雌二醇和17-α乙炔基雌二醇的去除率为65%⁹0%,雌三醇的去除率较低,约15%。     

利用唐鱼雌激素受体构建环境雌激素重组酵母测评系统的研究

利用唐鱼雌激素受体基因片段构建重组酵母,用以筛选环境雌激素类化学物质.实验先将唐鱼雌激素受体terα基因片段插入载体pGADT7中构建表达质粒p GADT7/TERα,同时将雌激素效应元件(ere)片段插入pMP206载体中构建报告质粒pMP206/ERE-Lac Z;然后把表达质粒和报告质粒共转化到酵母AH109中,经筛选成功构建了由唐鱼雌激素受体调控的表达lac Z基因的重组酵母AHpTERα/ERE.结果表明,所构建的重组酵母AHpTERα/ERE在不同浓度17β-雌二醇(E2)的诱导下,β-半乳糖苷酶的活性呈现出明显的剂量-效应关系,其EC50为(0.521±0.700)nmol·L-1.与DMSO对照组相比,重组酵母在17β-雌二醇诱导下有明显的β-半乳糖苷酶活性增强的现象.在不同浓度17α-乙炔基雌二醇(EE2)、壬基酚(NP)及其混合物、双酚A(BPA)、17β-雌二醇(E2)(阳性对照)的诱导下,重组酵母均呈现出剂量-效应关系,且灵敏度大小为E2EE2NPBPA.结果表明,本研究成功构建了重组基因酵母测评系统,初步判定该重组酵母可应用于环境雌激素的筛选.     

气提式三重循环生物膜反应器处理制药废水中的甾体雌激素

为验证气提式三重循环生物膜反应器处理甾体雌激素的效能,建立了一套SPE/HPLC/MS/MS分析方法,对反应器进、出水中的甾体雌激素--甾酮(E1),17β-雌二醇(E2),雌三醇(E3)以及17α-乙炔基雌二醇(EE2)进行检测.该方法的加标回收率为88%～103%,精密度为4%～9%.该方法对E1,E2,E3和EE2的进水定量限(LOQ)分别为0.7,0.8,0.9和0.5 ng/L;对出水的定量限分别为2.0,1.0,2.0和 1.0 ng/L.CODCr和氨氮容积负荷最高为7.5和1.6 kg/(m3·d),出水依然能够保持稳定.进水pH稳定在9.0～10.5,而反应器的pH一直稳定在9.0以下,体系对pH变化造成的冲击比较适应.同时,反应器内形成了稳定的NO2--N积累,CODCr和氨氮的去除率分别达到了70%和73%.     

环境内分泌干扰物在人工湿地中的去除研究

考查了水平潜流人工湿地对城市生活污水中的8种内分泌干扰物去除效果。结果表明:在水力负荷为0.17m/d,水力停留时间为4.6 d情况下,水平潜流人工湿地对雌激素酮(E1)、雌激素三醇(E3)、双酚A(BPA)、辛基酚(OP)、17β-雌二醇(E2)、17a-雌二醇(17a-E2)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)的平均去除率分别为81.4%、39.3%、73.9%、44.1%、69.7%、82.2%、65.2%。其中,4-正壬基酚(4-n-NP)在湿地出水中未检测到。人工湿地中内分泌干扰物去除效果沿程变化结果表明,湿地前段对内分泌干扰物的去除效果优于后段,说明人工湿地前段微生物的降解更有效。     

长江中下游某Unitank污水处理厂去除雌激素的效果分析

以长江中下游地区某实际运行的Unitank污水处理厂为研究对象,跟踪监测了其进、出水类固醇雌激素(SE)的浓度水平,考察了雌激素去除效果随时间的变化规律,并分析了不同处理工段对雌激素去除的贡献。结果表明:污水厂进水中雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)的浓度分别为32.4～89.0,19.4～78.0和12.3～45.0 ng/L,且夏季浓度高于冬季;Unitank工艺对E1、E2、EE2的去除率分别为21.3%～77.0%,23.4%～73.5%和25.2%～68.1%。SE去除主要依靠好氧生物降解实现,物理沉降(沉砂或沉淀)对SE的去除贡献较小。温度是影响SE去除的重要因素之一,较高的温度有利于SE的去除。     

某污水处理厂中17α-乙炔基雌二醇降解菌的分离鉴定及其降解特性

由北京某污水处理厂活性污泥中分离出以17α-乙炔基雌二醇(EE2)为唯一碳源生长的单一菌株,经16SrRNA基因序列分析鉴定为香茅醇假单胞菌(Pseudomonas citronellolis),命名为SS-2菌株.研究表明,SS-2菌株在7d内对初始浓度为4mg·L-1EE2的降解率为93.6%,对初始浓度为2mg·L-1雌酮(E1)、或17β-雌二醇(E2)的降解率为99%,对雌三醇(E3)没有降解能力.SS-2菌株降解雌激素的反应符合动力学一级反应定律,其降解速率常数分别为0.236h-1(E1)、0.221h-1(E2)和0.013h-1(EE2).SS-2菌株降解E2的过程中,检测到E1的生成,并且生成的E1亦可被SS-2菌株降解;该降解过程中类雌激素活性随着E2与E1浓度的降低而显著减少,表明SS-2菌株不仅可以降解E2与E1,而且可以降低降解过程中的类雌激素活性;反应进行240h后,仍表现出少量类雌激素活性,推测是因残留的E2或E1所致,表明尚且未知的中间产物或生成物的类雌激素活性远低于E2与E1.     

梭鱼和青鳉鱼ERα介导的雌激素活性比较研究

为从物种雌激素受体(ERα)敏感性差异的角度探索辽东湾野生梭鱼雌雄同体高发生率的一个可能原因,从梭鱼肝脏cDNA中扩增出长1113 bp的梭鱼ERα(sERα) DEF区片段,并以此构建pGBT9-sERα DEF 质粒,将其和pGAD424-TIF2质粒依次转入Y190酵母细胞中,建立了sERα物种特异性的酵母双杂交筛选系统.在此系统中测试了4种环境中主要的雌激素雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)、雌三醇(E3)及17α-炔雌醇(EE2)对梭鱼ERα的诱导活性,半数雌激素活性浓度(EC50)为3.7、2.4、1698.7、1.2nmol/L,分别是青鳉鱼ERα活性的4.6、2.3、3.4、3.3倍,说明梭鱼ERα对E1、E2、E3、EE2具有较高的敏感性,这为解释辽东湾梭鱼雌雄同体的高发生现象提供了重要线索.     

Improved method for analyzing the degradation of estrogens in water by solid-phase extraction coupled with ultra performance liquid chromatography-ultraviolet detection

We established an improved method for the determination of four estrogens including estriol (E3), 17 -estradiol (E2), 17 -ethynylestrodiol (EE2) and estrone (E1) in water. The method consisted of solid-phase extraction (0.5 L water) and subsequent analysis of analytes by ultra-performance liquid chromatography (UPLC) with an ultraviolet detector (UVD). Base-line separation was achieved for all studied estrogens using a column (50 mm 2.1 mm) packed with 1.7 m particle size stationary phase. Recovery was higher than 88% and detection limits ranged between 12.5–23.7 ng/L for the four estrogens, with the RSD ranging from 7% to 11%. The method was successfully applied to determine E2 and EE2 in simulated natural water, which found that about 70% of E2 was degraded (with a half-life of about 30 hr) within 48 hr and about 55% of EE2 was degraded (with a half-life of about 36 hr). Low levels of E1 were found, however E3 was undetectable during the process.     

17α-雌二醇在土壤样品中的吸附特性研究

研究了pH值、温度、离子强度和土壤粒径等因素对17α-雌二醇(17α-E2)在土壤样品中吸附特性的影响。结果表明:17α-E2在土壤中的等温吸附浓度呈现先显著升高后保持相对稳定的趋势,等温吸附平衡时间约为0.5 h;土壤对17α-E2的吸附率随着环境温度的升高而显著降低。随着17α-E2溶液pH值的升高,土壤样品对17α-E2的吸附则逐渐降低;随着离子浓度的升高,土壤样品对17α-E2的吸附呈现先显著升高后保持相对稳定的趋势;随着土壤粒径的增大,土壤样品对于17α-E2的吸附作用则显著降低。     

辽东湾海水中甾体雌激素的检测及生态风险评价

建立了SPE-丹酰化衍生-UPLC-MS/MS海水中雌激素的高灵敏度分析方法,对辽东湾海水中甾体雌激素的浓度水平及分布进行了调查并对其潜在的生态风险进行了评估.结果表明:辽东湾海水样品中检出雌酮,17β-雌二醇,17α-雌二醇,雌三醇和17α-乙炔基雌二醇的浓度分别为(0.714±0.407),(0.089±0.077),(0.009±0.011),(0.008±0.008),(0.001±0.003)ng/L.雌激素浓度在大辽河入海口区域最高,双台子河入海口次之,大凌河及小凌河入海口区域最低.辽东湾海水中的17β-雌二醇等当量浓度(EEQ-E2β)为0.562±0.327ng/L,导致野生梭鱼雌雄同体发生的概率约为0.83%,不足以解释该海域野生梭鱼雌雄同体的高发生率.为了有效管理该海域的环境安全,有必要对原因物质进行进一步解析.     

Distribution and seasonal variation of estrogenic endocrine disrupting compounds, N-nitrosodimethylamine, and N-nitrosodimethylamine formation potential in the Huangpu River, China

Detection of estrogenic endocrine disrupting compounds(EDCs) and N-nitrosodimethylamine(NDMA) in drinking water has led to rising concerns. There are, however, a paucity of studies on the distribution and seasonal variation of NDMA and NDMA formation potential(NDMA-FP) in natural waters, especially in China. For EDCs, limited studies have investigated the distribution and seasonal variation of estrone(E1), 17β-estradiol(E2), estriol(E3), 17α-ethinylestradiol(EE2), technical-nonylphenols(t-NP), and bisphenol A(BPA) in Shanghai. In this study, water samples were collected from 11 sampling sites along the Huangpu River in 2012. The distribution and seasonal variation of EDCs, NDMA, and NDMA-FP were investigated. The results showed that all of the 11 sampling sites were contaminated by the target compounds. Compared with E2 and EE2, higher E1 and E3 concentrations were usually detected in the Huangpu River. The values of 17β-estradiol equivalents(EEQ) suggest a high possibility of endocrine effects on exposed organisms in the Huangpu River. NDMA-FP and t-NP were the dominant contaminants among the eight target compounds. The detection rates of the target compounds and their concentrations were both higher in dry seasons than in wet seasons. Higher concentrations of target compounds were observed in urban sampling sites near drainage outlets, and also in suburban sampling sites where intensive livestock farming and farmlands were located.     

Determination of estrogens and estrogenic activities in water from three rivers in Tianjin, China

Studies on estrogenic disrupting compounds(EDCs) occurrence and identification of main responsible compounds in river water discharged into the sea are of significance.In the present research,we screened estrogenic activities of 10 river water samples from 3 main rivers discharged into Bohai Sea in Tianjin using a recombinant two-hybrid yeast assay and chemical analysis by gas chromatography-mass spectrometry.All sample extracts induced significant estrogenic activity,with 17β-estradiol equivalents(EEQ) of raw water ranging from 5.72 to 59.06 ng/L.Six most concerned EDCs in the river water samples including estrone,17β-estradiol,17α-ethinylestradiol,estriol,diethylstilbestrol and estradiol valerate were determined,with their concentrations up to 50.70,31.40,24.40,37.20,2.56,and 8.47 ng/L,respectively.Through causality analysis by comparing the EEQ values of yeast assay and chemical analysis,17α-ethinylestradiol and 17β-estradiol were identified as the main contributors to the estrogenic effects of the river samples,accounting for the whole estrogenic activities(62.99% to 185.66%),and estrogen antagonistic compounds might presented in the heavy polluted water samples.The proposed approach using both chemical analysis and bioassay could be used for identification and evaluation of the estrogenic activity of EDCs in river water.     

珠江河流胶体中的典型内分泌干扰物

采用切向流超滤、固相萃取、气相色谱-质谱联用等分离和分析方法,研究了珠江2条河流中典型内分泌干扰物(EDCs)在胶体相中的含量分布、胶体/水相间的分配作用.结果发现:胶体中4-壬基酚(NP)、双酚A(BPA)、雌酮(E1) 的含量范围分别为23.2~108ng/L、2.3~97.6ng/L、n.d.(未检出)~0.32ng/L,平均值分别为70,31.4,0.3ng/L;17β-雌二醇(E2)、己烯雌酚(DES)、17α-乙炔雌二醇(EE2)、雌三醇(E3)则未在胶体样品中检出.除石龙外,其余各采样点表、底水层间的胶体EDCs浓度水平无显著差异.NP和BPA含量与胶体有机碳(COC)含量、紫外吸收强度(UV254)均呈正相关,说明COC是控制酚类雌激素在胶体相中分布的一个重要因素,NP、BPA和COC之间的相互作用与胶体有机碳的芳香性有关.计算发现,珠江河水中约21%~67% 的 NP、4%~74% 的BPA、24%~26% 的E1存在于胶体相,NP和BPA在胶体/水相间的有机碳归一化分配系数(Kcoc)分别为10 (5.69±0.50)、10 (5.51±0.77),高出各自的悬浮颗粒物/水分配系数(Koc)1个数量级,表明胶体的强吸附能力对EDCs在水环境介质间分配、迁移、转化发挥了重要作用.     

基于定位栏试验的奶牛粪便中雌激素含量特征

为探究奶牛粪便中雌激素含量特征,采用定位栏试验收集奶牛粪便样,采用超高效液相色谱串联(UPLC-MS/MS)法对粪便中4种天然雌激素(雌酮;17α-雌二醇,17β-雌二醇,雌三醇)和2种人工合成雌激素(17a-炔雌醇,己烯雌酚)的含量进行测定,结果表明:6种雌激素的检出率居于8.33％～98.89％之间,4种天然雌激素...     

UV体系中3种微量类固醇雌激素的竞争降解及同趋转化

采用UV体系(UV、UV/H2O2和UV/H2O2/TiO2)降解水中同时存在的3种微量类固醇雌激素雌酮(E1)、17-β雌二醇(E2)和17-α乙炔基雌二醇(EE2),结果表明,降解过程均符合一级反应动力学,通过不同UV系统对比发现,关键因素对混合污染降解的影响顺序为H2O2>光强>TiO2.E1光解特性良好,在混合基质中可优势降解;E2和EE2直接光解效果较差,优劣顺序受到光强的影响,光强升高EE2略占优势.H2O2和催化剂TiO2的投加可提高3种物质的降解效果及降解速率常数,但竞争条件下E2和EE2的去除率提高有限.E1,E2和EE2的光化学降解过程具有相似的转化趋势,均可生成与E1结构类似的副产物.