【摘要】：環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(EDCs)是指通過干擾生物體內(nèi)保持自身平衡和調(diào)節(jié)發(fā)育過程中天然激素的合成、分泌、運輸、代謝、結(jié)合、反應、消除等生物過程的外源性化學物質(zhì)。這類物質(zhì)的存在會干擾人類和野生動物的內(nèi)分泌系統(tǒng),帶來生殖障礙、發(fā)育異常、免疫功能減弱等問題。EDCs,尤其是使用最為廣泛的酚類EDCs,在水環(huán)境中的污染特征研究已是當前科學界和公眾共同關(guān)注的熱點問題之一。環(huán)境樣品基質(zhì)非常復雜,使得痕量酚類EDCs的分析檢測難度較大。因此,建立完善的復雜環(huán)境介質(zhì)中準確、靈敏的分析方法成為酚類EDCs污染特征研究亟需解決的問題。 鑒于滇池流域EDCs研究的緊迫性和滯后性,本文以酚類EDCs為研究對象,在建立完善的分析方法基礎(chǔ)上,圍繞滇池水系開展酚類EDCs的污染特征研究。由單一的滇池湖水研究拓展到包括滇池地表水水質(zhì)國家重點監(jiān)控斷面、8根滇池柱狀沉積物、22條主要環(huán)滇池河流和昆明市主城區(qū)八座污水處理廠在內(nèi)的整個滇池水系的研究,研究內(nèi)容由簡單的水體含量深化到涵蓋污染水平、分布特征、季節(jié)變化、污染歷史、去除效率、污染負荷、遷移轉(zhuǎn)化等多要素的分析,將滇池作為一個有機整體來探討酚類EDCs的污染特征,為滇池流域該類污染物的風險評價和污染控制措施的制定提供基礎(chǔ)資料。 (1)本文針對壬基酚二氧乙烯醚(NP2E0)、壬基酚單氧乙烯醚(NP1EO)、4-壬基酚(4-NP)、雙酚A(BPA)、枯烯基酚(4-CP)和4-t-辛基酚(4-t-OP)六種典型的酚類EDCs,建立了不同環(huán)境介質(zhì)中的分析方法,包括樣品采集、微波輔助萃取(MAE)、凝膠滲透色譜凈化(GPC)、固相萃取(SPE)、衍生化和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)檢測。研究表明,酚類EDCs最佳的衍生化條件是以N,O-雙三甲基硅基三氟乙酰胺(BSTFA)為衍生化試劑,在70℃條件下反應50min；SPE的最佳條件是選擇Sep-Pak C-18柱,調(diào)節(jié)水樣pH值至4.5,以10mL二氯甲烷為洗脫溶劑；MAE的最佳條件是以25mL甲醇為萃取溶劑,在110℃條件下萃取20min; GPC的流動相為乙酸乙酯/環(huán)己烷(1：1,v/v),目標化合物的最佳收集時間段為7-14min。該方法具有很好的重現(xiàn)性,相對標準偏差小于9.5%。酚類EDCs在水中的檢出限為0.10～2.30ng/L,回收率為83.51-105.74%；在沉積物和污泥中的檢出限為0.15～2.90ng/g dw,回收率為74.30%-105.04%。運用該方法對滇池水環(huán)境樣品和污水處理廠樣品中的酚類EDCs進行了分析檢測,驗證了該方法能夠很好的應用于環(huán)境樣品中痕量酚類EDCs的定量分析。 (2)研究了滇池水及表層沉積物中酚類EDCs的污染特征。結(jié)果表明,滇池草海湖區(qū)水及表層沉積物中總酚類EDCs的濃度分別為396.58～1338.74ng/L和888.85～1322.45ng/g dw,外海分別為103.89～686.59ng/L和59.08～230.94ng/g dw；豐水期草海水和表層沉積物中總酚類EDCs的平均濃度分別是外海的2.84倍和9.44倍,枯水期分別是2.28倍和7.45倍；NP2EO.NP1EO和BPA是滇池水環(huán)境中主要的酚類EDCs,占6種酚類EDCs的90%以上；滇池外海離城市較近的北部、東北部及南部水域中酚類EDCs的濃度相對于中部及西部水域較高。與其他地區(qū)湖泊相比,滇池外海水環(huán)境中酚類EDCs的濃度處于中等偏下水平,而滇池草海的濃度偏高,對湖區(qū)內(nèi)的水生生物及周邊居民構(gòu)成了潛在危害。 (3)探討了滇池8根柱狀沉積物中酚類EDCs的污染特征。研究表明,滇池北部和西部湖區(qū)的柱狀沉積物中酚類EDCs的含量,由表層至深層呈先降低后升高再降低的“S”型分布規(guī)律,而東部、東南部和南部湖區(qū)則隨柱狀沉積物深度的增加呈遞減趨勢；酚類EDCs在20cm至表層沉積物中的含量增加趨勢較明顯；C1和C2表層沉積物中酚類EDCs的含量約是C3-C7表層的1.9～6.0倍,而表層以下約25cm酚類EDCs的含量與C3-C6表層含量相當,從某種程度上印證了昆明城市沿著滇池向東環(huán)湖發(fā)展的進程；C7和C8沉積物中酚類EDCs含量的增加趨勢明顯,表明近幾年晉寧縣城區(qū)的快速發(fā)展加重了滇池南部的相關(guān)污染負荷；NP2EO、NP1EO和BPA是柱狀沉積物中三種主要的酚類EDCs。此外,總有機碳對酚類EDCs在柱狀沉積物中的分布、行為和歸宿起著重要作用。 (4)對滇池21條主要入湖河流和唯一自然出湖河流(�？诤�)中酚類EDCs的污染特征進行了研究。結(jié)果表明,入湖河流水中總酚類EDCs的濃度為248.13～4650.39ng/L,表層沉積物為113.30～3575.80ng/g dw；NP2E0.NP1EO和BPA是環(huán)滇池河流中主要的酚類EDCs,與滇池中組分特征一致；流經(jīng)昆明市主城區(qū)的新河、運糧河、船房河、采蓮河、金家河、正大河和大清河中酚類EDCs的污染較嚴重,存在一定的環(huán)境風險；2010年通過河流輸入到滇池草海酚類EDCs的量為156.33kg,輸入到外海的量為313.76kg,由�？诤油馀偶s212.41kg；與其他地區(qū)河流相比,4-NP和4-t-OP在環(huán)滇池河流中的污染處于相對較低水平,而NP2EO、NP1EO和BPA則處于中等水平；以盤龍江為例,探討了河流沿程酚類EDCs的污染特征,其上游濃度較低,中游污染較嚴重,中下游得到一定緩解后,濃度再次升高。 (5)研究了昆明市主城區(qū)八座污水處理廠中酚類EDCs的污染特征。結(jié)果表明,各污水處理廠進水中總酚類EDCs的濃度為2038.82～5066.14ng/L,出水中為420.28～1535.89ng/L,污泥中為1209.67～9464.87ng/g dw,總?cè)コ蕿?2.34%～88.88%；3AMBR和A2/O工藝對酚類EDCs的去除效果較好,而氧化溝和ICEAS工藝較差；降解是污水處理廠中酚類EDCs的主要去除方式；昆明市每天排入污水處理廠的酚類EDCs總量約為3770.92g,其中通過出水外排約21.43%。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：X52

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 楊博聞;張軍;王敦球;宋波;;雙酚A在城市污水和污泥中的賦存與分析方法的研究進展[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2015年07期

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 胥志祥;基于體外模型研究典型環(huán)境激素的生物學作用及機制[D];昆明理工大學;2018年

2 羅利軍;具有吸附/光催化協(xié)同功能的二氧化鈦復合光催化劑的制備及去除雙酚A的研究[D];昆明理工大學;2015年

相關(guān)碩士學位論文 前8條

1 王松;灞河典型環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的分布特征、生態(tài)風險以及對?（Hemiculter leucisculus）的生物學效應研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2018年

2 閆永勝;河流中酚類內(nèi)分泌干擾物的污染特征及生態(tài)風險評價[D];長安大學;2017年

3 薛橋;不同工藝污水處理系統(tǒng)中酚類內(nèi)分泌干擾物分布特性與環(huán)境歸趨的研究[D];長安大學;2017年

4 彭姚珊;兒童玩具中內(nèi)分泌干擾物及異噻唑啉酮類物質(zhì)的電化學及色譜檢測方法研究[D];上海師范大學;2017年

5 李曉晴;水體酚類污染物檢測新方法的建立及應用[D];東南大學;2016年

6 肖明;堿性條件下BPA的光解及Bi_2O_3/BiFeO_3復合光催化劑去除水體中BPA的研究[D];云南大學;2015年

7 陳蓉;壬基酚、辛基酚的多介質(zhì)環(huán)境歸趨研究[D];昆明理工大學;2015年

8 王仁敏;生物標志物法研究污水處理廠出水暴露對高背鯽魚的影響[D];昆明理工大學;2012年

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本文編號：2650482