典型内分泌干扰物在珠江三角洲水环境中的分布和环境行为研究

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环境内分泌干扰物(Endocrinedisrupruptingchemicals)由于可对人体和动物体的内分泌、生殖、免疫系统等产生不良影响,近十年来受到了广泛关注。我国以环境为代价的经济发展模式,给环境带来了极大的压力;其中水环境污染问题极为突出。本论文以珠江三角洲不同水环境中的内分泌干扰物为研究对象,分析了表层水相、颗粒相、藻类及鱼体各组织中的浓度,在结合水体各物理化学参数背景值(如水体富营养化程度)的基础上,对EDCs的含量水平、分布特征、水相与颗粒相间的分配规律、雌激素活性风险及在藻类和鱼体中的富集规律进行了研究。  珠江三角洲水体富营养化现象普遍,以叶绿素a(Chla)为水体富营养化水平的判断标准,当Chla>7时为富营养化水体;本研究水体中叶绿素a的含量在3月和8月的含量范围分别为:2.76-48.27μg/L,7.88-426.7μg/L;夏季水体富营养化程度高于春季。辛基酚(OP)、壬基酚(NP)、双酚A(BPA)、雌酮(E1)及17α-乙炔雌二醇(EE2)在水相中的含量范围分别为:1-35、117-1957、8.5-377、<LOQ-12.6、<LOQ-3.43ng/L;颗粒相中的含量范围分别为:1.43-72.68、11-4393、nd-180.94ng/g;藻类中的范围分别为:2.24-11.87、53.50-282.04、15.74-93.91、nd-29.73ng/g;鱼胆汁中的含量范围分别为:9-60ng/g、518-11927ng/g、3-1020ng/g、2-51ng/g;肝脏中的含量范围分别:<LOQ-5.97ng/g湿重、17.02-692.3ng/g湿重、4.50-40.14ng/g湿重;在肌肉中的含量范围分别为:<LOQ-2.46ng/g湿重、26.48-80.51ng/g湿重、5.72-35.80ng/g湿重。雌激素活性风险商(RQ)值在各河流中大多集中在0.5-2之间,表明具有为中、高雌激素活性风险。  EDCs在水体环境中的存在一定的空间和时间分布特征。空间的分布特征是:NP,人口密集、工业发达的城区河流中的浓度水平高于远离城市的欠发达地区,污水处理厂下游地区高于其它地区;BPA,排放源区域河流中的浓度高于其它地区;E1,EE2,河流中的水平高于湖泊、水库和鱼塘。  酚类EDCs的时间季节变化特征是:在水相中,春季3月高于夏季8月;而在颗粒相上是夏季8月高于春季3月;颗粒相上的季节变化与叶绿素a、颗粒态有机碳(POC)的季节变化一致;同时,结合各相上EDCs的浓度与叶绿素a含量的相关性分析发现,颗粒相上各化合物的浓度与叶绿素a含量显著相关,表明富营养化水体中藻类通过吸附、吸收EDCs,从而增加了颗粒相上EDCs的浓度水平。  酚类EDCs主要分布于水相中,水相占约90%左右;OP、NP、BPA分配到颗粒相上的难易趋势的高低顺序为:NP>OP>BPA;OP、NP和BPA的分配系数(logKp)分别为:3.19、3.33和2.71,有机碳归一化分配系数的对数值(logKoc)均值分别为:4.20、4.34和3.73。  酚类EDCs具有一定的亲脂性,在藻类、鱼体各组织器官中产生一定的生物浓缩。OP、NP和BPA在藻类中的生物浓缩因子(BCF,L/kg)值的范围分别为:482-7251、131-740和2846-12979;在鱼胆汁中BCF的范围分别为:1025-33747、848-11137和262-31222。肌肉、肝脏、胆汁中BCF的高低顺序为:胆汁>肝脏>肌肉,说明OP、NP、BPA易于积累在胆汁中,其次是在肝脏,最后才是其它各组织。由此推测可知,酚类EDCs被鱼体吸收后,进一步代谢形成葡聚糖和硫酸盐加合物,然后通过肝胆循环被代谢排出体外。  在富营养化水平不同的水环境中,OP、NP、BPA的BCF高低顺序有所差别。在贫营养环境中,鱼胆汁中OP、NP和BPA的BCF值的高低顺序为:NP>BPA、OP,在富营养环境中则是:BPA、OP>NP。在贫营养环境中OP、NP和BPA的差异与这三个化合物化合物Kow的高低顺序有关。而在富营养环境中,水体中赋存着大量的浮游植物,可能促进了NP的降解,导致OP、NP、BPA在鱼胆汁中的BCF值高低顺序为:BPA>OP>NP。另外,鱼胆汁和水相中EDCs的雌酮当量浓度呈显著的正相关,说明胆汁中的浓度水平能够反映水体中的浓度水平。  总之,珠江三角洲河流中普遍受到了EDCs的污染,雌激素活性风险为中、高水平,并且在鱼体中有一定的富集;水体中的藻类、DOC及POC对酚类EDCs在水环境中的分配过程起到了一定的作用。
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