雌激素化合物在土壤中的吸附问题及生物降解的研究

《雌激素化合物在土壤中的吸附问题及生物降解的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、雌激素化合物在土壤中的吸附问题及生物降解的研究第1章绪论1.1课题背景及研究意义关于雌激素的文章[1，2]在英国《Nature》杂志上发表后，其环境效应并没有引起学者和公众的关注，但越来越多的奇怪现象却相继出现，例如：野生物种、动物及人类遭受到了不可逆转的生殖与发育障碍、机体的内分泌调节干扰、免疫系统损伤等副作用。为了防止海螺大量附着在船底，采用烧基锡（内含内分泌干扰物）涂料喷涂船体外部，不久便发现沿海区域己很难找到雄性海螺；加拿大科学家也发现许多雄性白鳍豚不仅有精巢，而且还长出了卵巢；北美大湖地区曾受到含氯有机化学品污染，20世纪60年代一些食鱼的野生鸟类便出现蛋壳变软、胚胎死亡等生殖、

2、发育问题，从而导致种群退化，濒临灭绝等。越来越多的化学物质被认为是导致这类现象出现的凶手。美国在20世纪90年代连续举办了3次环境雌激素研讨会，对环境雌激素正式进行了定义：环境雌激素是指一类外源性化合物进入机体后，具有干扰体内正常分泌物质的合成、释放、运转、代谢、结合等过程，激活或抑制内分泌系统功能，从而破坏其维持机体稳定性和调控作用的物质。大会还讨论了环境雌激素的化学性质、生物毒性及对人类、家禽及野生生物的潜在影响，以及其的检测方法和预防措施[4]。1996年，食品质量保护法和安全饮用水法修正案促使美国国家环境保护局（USEPA)建立具有雌激素活性化学物质的蹄选方案并评价其的相关危害[4

3、，5]。1997年，我国首次参加了在美国华盛顿召开的环境雌激素国际会议，并在国内提出了内分泌干扰物引起的生态环境问题[6]。2000年前，关于环境雌激素资助项目主要集中在美国、英国、日本、加拿大、欧共体等发达国家，涉及环境动物的生态学效应、环境暴露实验、对人类健康危害以及其的作用机制等方面[7，8];2003年左右，我国的863计划及国家自然科学基金委对环境内分泌干扰物的筛选与控制技术以及内分泌干扰物的环境效应和生物效应等多个方面的研宄进行了立项资助。相对于发达国家，我国对环境雌激素的系统性研究正处于起步阶段，需要继续开展与发达国家进行学术交流及深入地进行实验研宄工作。2010年2月9日，

4、国家环境保护部公布了全国污染源普查公报，明确指出农业非点源常规特征污染物化学需氧量、总氮和总憐分别占全国排放总量的43.7%、57.2%和67.4%,必须把农业源污染防治纳入环境保护的重要议程，而农业源污染中比较突出的是畜禽养殖业污染问题[9]。改革开放二十多年来，随着畜禽养殖规模化、集约化程度不断提高，我国畜牧养殖业得到了长足发展，畜禽养殖业居于世界首位。有关部门的调查显示，仅1999年，我国畜禽粪便产生量为19亿吨，是工业固体废物的2.4倍。据专家预计，以后我国每年畜禽粪便产生量将达到40亿吨，如果不进行有效的处理，将进一步导致环境恶化。目前，国内对畜禽类便的处置方式主要作为农业肥料直

5、接使用，部分经过好氧堆肥或沼气发酵处理后的液、澄也作为农业肥料，畜禽养殖业废水没有经过集中处理而直接排放到水体，对生态环境及野生生物构成了潜在危害。畜禽养殖业不仅是环境常规污染物的重要贡献者，还是水体环境中留体雌激素类污染物主要之一。留体雌激素主要是由黄体、卵泡、肾上腺皮质、胎盘等人体或畜禽体内的器官分泌出来的，主要包括雌二醇（17p-estradiol,E2)、雌激素酮（estrone，El)和雌三醇（estriol，E3)同系物乙炔基雌二醇(17a-ethynylestradiol,EE2)等。各种脊椎动物都分泌并向外界环境排放雌激素，但排放量不尽相同，与动物种类、性别、生长阶段等有着

6、密切关系。与奶牛相比，人均排泄的雌激素量约是每头奶牛排放量的1/10，奶牛粪便中留体雌激素类化合物排放量一般在0.3-11.4mg/d浓度范围内，尿液中排放量为0.5-163mg/d;母猪粪便中雌激素类化合物排放量处于0.1-1.6mg/d，尿液中排放量为0.4-108mg/d。于奶牛和猪II中的E2总量为10-30kg/天，E1为20-80kg/天，约为污水处理厂排放环境雌激素量的10倍。Fumich等在日本的一家养猪场排放废水中检测到E2、E1、E3的浓度分别高达1.0-1.5ng/L、5.2-5.4ng/L、2.2-3.0ng/L之间[14]。EE2是一种口服避孕药物，常常在养殖饲料

7、中添加，畜禽粪便中关于对E1、E2和E3的检测结果报道较多，而对EE2的测定分析鲜有报道，有关文献[1114_19]中畜禽粪尿检测到留体雌激素的含量见表1-1。鉴于养殖业的分散性、不确定性和广泛性等非点源污染的特点，我国养殖业产生的畜禽固体废物直接（以肥料）或间接（堆肥或发酵后作为肥料）应用于农田，而产生的废水则是就近直接排放到水体，较少部分进入市政污水处理系统[29，21]。此外，生活污水也是地表水体中雌激素的重要，人