沈阳市自来水中的烷基酚类污染物
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生活饮用水检测指标及意义2013-08-2909:25:14转载▼水是生命之源.水约占成年人体重65%,人体内一切代谢反应必须在水的参与下才能实现,水是生命得以正常运转的根本.既然水对于人体扮演如此重要的角色,那么究竟什么样的水才符合人们生活饮用水呢我们又以怎样的标准去衡量它的好与坏呢对此,党和国家亦十分重视,早于1956年我国就首次制定了饮用水水质标准,后经多次修订,1985年发布了生活饮用水卫生标准.但随着经济的发展,人口的增加,不少地区饮用水水源受到污染,生活饮用水安全受到威胁,旧的标准已经不能保障人民群众健康的需要.卫生部和国家标准化管理委员会对原有标准进行了修订,联合发布新的强制性国家标准,生活饮用水卫生标准.新标准充分考虑了我国实际情况,并参考了世界卫生组织的饮用水水质准则及欧盟、美国、俄罗斯和日本等国饮用水标准.因此,新标准更具科学性和先进性,基本实现了与国际水质标准的接轨,新标准于2007年7月1日起实施.新标准包括五大类指标:分别是感官性状和一般化学指标、毒理指标、微生物指标、与消毒有关指标、放射性指标.以下就生活饮用水常用的指标及意义作一些浅析.一、感官性状和一般化学指标色度:水的色度是对天然水或处理后的各种水进行颜色定量测定时的指标,天然水经常显示不同的颜色.腐殖质过多时呈棕黄色,粘土使水呈黄色,硫使水呈浅蓝色.藻类可以使水呈不同的颜色,如绿色、棕绿色、暗褐色、绿宝石色等.当水体受到工业废水的污染时也会呈现不同的颜色.这些颜色分为真色与表色.真色是由于水中溶解性物质引起的,也就是除去水中悬浮物后的颜色,而表色是没有除去水中悬浮物时产生的颜色.这些颜色的定量程度就是色度.色度是评价感官质量的一个重要指标,饮用水水质标准规定色度不应大于15度.浑浊度:由于水中含有悬浮及胶体状态的颗粒,使得原本无色、无味、透明的水产生浑浊现象,其浑浊的程度称为浑浊度.天然水的浑浊度是由于水中含有泥沙、粘土、细微的有机物和无机物、可溶性带色有机物及浮游生物和其它微生物等细微的悬浮物所造成.这些悬浮物质能吸附细菌和病毒,所以浑浊度低有利于水的消毒以杀灭细菌和病毒,对确保给水安全是必要的.浑浊度是反映天然水和饮用水的物理性状的一项指标,用以表示水的清澈或浑浊程度,是衡量水质良好程度的重要指标.臭和味:被污染的水体往往具有不正常的气味,用鼻闻到的称为臭,口尝到的称为味.水中的嗅与味的来源可能有:水生植物或微生物的繁殖和衰亡;有机物的腐败分解;溶解气体硫化氢等;溶解的矿物盐或混入的泥土;工业废水中的各种杂质如石油、酚等;饮用水消毒过程的余氯等.不同的物质有着不同的气味,例如湖沼水因藻类繁生或有机物产生鱼腥及霉烂气味;浑浊河水常含有泥土的涩味;温泉水常有硫酸味;含溶解氧较多的带甜味;含有机物较多的也常具有甜味;水中含氯化钠带有咸味,含硫酸镁等带有苦味;含硫酸铜带有甜味,而铁高的水带有涩味.臭和味超标会给人一种嫌恶的感觉.根据水的臭与味,可以推测水中所含杂质和有害成分,标准是无异臭、异味.可见物:可见物主要指水中存在的、能以肉眼观察到的颗粒或其他悬浮物质.主要来源于土壤冲刷、生活及工业垃圾污染.含铁高的地下水暴露于空气中,水中的二价铁易氧化形成沉淀.水处理不当也会造成水中絮凝物的残留.有机物污染严重的水体中藻类的大量繁殖,可造成水中大量有色悬浮物的产生.水中含有肉眼可见物会影响饮用水的外观,表明水中可能存在有害物质或生物的过多繁殖,标准规定肉眼可见物应为无.pH值:水中氢离子活度倒数的对数值.世界卫生组织还没有pH的基于健康的准则值.当然水中pH越接近血液pH即7.35-7.45最好.但是在人类进化中,从饮用天然水、井水到近一百年来的自来水,pH均在6.5-8.5之间,因此只要在这个范围内,人体内都具有强的pH 缓冲及调剂能力,标准pH6.5-8.5.铁:铁是人体的必需元素.铁是地壳层中第二丰富的金属,自然界中元素铁是罕见的,二价或三价铁离子易与氧和硫的化合物结合而形成氧化物、氢氧化物、碳酸盐和亚硫酸盐.铁以多种形式存在于天然水.它以胶粒或可见的颗粒悬浮液体中,也可能与其它矿物或有机物以络合物存在.地面水中的铁通常以三价铁离子的形式出现,而较易溶解的二价铁可能在脱氧的情况下出现.当水中含铁量小于每升0.3毫克时,难以察觉其味道,达每升1毫克时便有明显的金属味,超过每升0.3毫克,会使衣服和器皿着色,在每升0.5毫克时色度可大于30度.铁能促进管网中铁细菌的生长,在管网内壁形成黏性膜,标准限值为每升0.3毫克.锰:锰是地壳中较为丰富的元素之一,常和铁结合在一起.高浓度锰有毒性,锰主要危害中枢神经系统,可以出现颓废、肌张力增加、震颤和智力减退等中毒症状.但还未达到此水平时根据味道就需对水进行处理了,当锰的质量浓度超过每升0.1毫克,会使饮用水发出令人不快的味道,并使器皿和洗涤的衣服着色,标准限值为每升0.1毫克.铜:铜是人体中需要的主要微量元素之一,在新陈代谢中参与细胞的生长、增殖和某些酶系统的活化过程.成年人每天需铜约2毫克,小孩需铜量比成年人高,婴儿缺乏铜会发生营养性贫血.天然水中含铜量较少,而工业废水的污染可大大增加地面水的含铜量.铜的毒性小,但过多则对人体有害.根据现有资料,水中含铜量达每升1.5毫克时,即有明显的金属味;含铜量超过每升1毫克时,可使衣服及白瓷器染成绿色.根据感官性状的要求,标准规定饮用水中含铜量不超过每升1毫克.锌:天然水中的锌含量很少,锌主要来源于工矿废水和镀锌金属管道.锌是人体必需的元素,是酶的组成部分,参与新陈代谢.学龄前儿童每天需要锌约为每公斤0.3毫克,成年人每天摄取量平均为10~15毫克.但摄入过多,则会刺激胃肠道和产生恶心,口服1克的硫酸锌可引起严重中毒.水中含锌每升10毫克时呈现浑浊,每升5毫克有金属涩味.我国各地水中含锌量一般都很低.根据感官性状要求,标准规定饮用水中锌含量每升1毫克.挥发酚类:水中含酚主要来自工业废水污染,特别是炼焦和石油工业废水,其中以苯酚为主要成分.在酚类化合物中能与氯结合形成氯酚臭的,主要是苯酚、甲酚苯、苯二酚等在水质检验中能被蒸馏出和检出的酚类化合物.挥发酚类有蓄积性,对人体和渔业生产的危害都很大,并且是缓慢而持久的.苯酚能使细胞蛋白质发生变性和沉淀,小剂量时有类似水杨酸的作用,能刺激呼吸中枢,引起高铁血红蛋白症,其口服致死量约2~15克.当水体含酚量达每升9~15毫克时,鱼类不能生存.苯的中毒症状为苯醉、昏睡、刺激眼和呼吸道,而主要危害在神经系统.酚的中毒表现为胃肠炎、呼吸道病变,会引起血压降低、体温下降、呼吸中枢麻痹.根据感官性状的要求,标准规定饮用水中挥发酚类含量不应超过每升0.002毫克.阴离子合成洗涤剂:目前,国产合成洗涤剂以阴离子的十二烷基苯磺酸盐为主,其化学性质稳定,不易降解和消除.人体摄入少量洗涤剂,很少表现有害作用.但是,当水中浓度为每升0.5毫克时会产生泡沫,超过每升0.5毫克时有异味,进入肠胃后有刺激粘膜的作用,甚至引起腹泻、腹痛,标准限值为每升0.3毫克.氯化物:几乎所有的水中都存在氯化物.氯化物常与钠结合,较少与钾、钙、镁结合,氯化物是水中最稳定的组分之一.它的来源包括天然矿物沉积物、海水入侵、农业或灌溉排水、城市采用氯化物盐类融化冰雪后的径流、生活污水、工业废水等.饮用水中过高氯化物增加铸铁、钢及其它金属管道的腐蚀速度,味觉敏感的人在氯化物低至每升150毫克时就可觉察;当大于每升250毫克时会产生明显的咸味,标准限值为每升250毫克.硫酸盐:水中硫酸盐主要来自石膏和其它含硫酸盐沉积物的溶解;海水入侵、亚硫酸盐和硫代硫酸盐等在充分嚗气的地面水中氧化及制革、纸张制造中使用硫酸盐或硫酸的工业废水.在大量摄入硫酸盐后出现的最主要的生理反应是腹泻、脱水和胃肠道紊乱.人们常把硫酸镁含量超过每升600毫克的水用作导泻剂.当水中硫酸钙和硫酸镁的质量浓度分别达到每升1000毫克和每升850毫克时,有50%的被调查对象认为水的味道令人讨厌、不能接受.硫酸盐同样会对输水系统造成腐蚀,标准限值为每升250毫克.溶解性总固体:溶解性总固体是溶解在水里的无机盐和有机物的总称.其主要成分有钙、镁、钠、钾离子和碳酸离子、碳酸氢离子、氯离子、硫酸离子和硝酸离子.饮用水中溶解性总固体含量小于每升1000毫克时比较容易让人接受.因为过高的溶解性总固体浓度会造成口味不佳和水管、热水器、热水壶及家用器具的使用寿命减短,因而引发居民的反感.同样饮用水中溶解性总固体浓度过低,也会因为过分平淡无味而不受人们欢迎,同时也会对输水管道造成腐蚀,标准限值为每升250毫克总硬度:硬度主要是指水中钙、镁离子的含量.硬度分为碳酸盐硬度及非碳酸盐硬度.碳酸盐硬度主要是由钙、镁的重碳酸盐所形成,也能含有少量的碳酸盐,经过加热煮沸可以沉淀除去,也称为暂时性硬度.我们平时烧水后,容器中白色的沉淀就是此类碳酸盐.非碳酸盐硬度是由钙、镁的硫酸盐或氯化物所形成,用加热煮沸的方法不能除去,也称为永久性硬度.碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度的总和称总硬度.水中的钙,镁离子主要来源于土壤和岩石中的钙镁盐类的溶解.当水中二氧化碳含量较多时,能促进钙、镁的溶解.各地水源水中的硬度相差很大,最低的可在每升数毫克,最高的可达几千毫克.一般认为,水中的硬度在维持机体的钙、镁平衡上具有良好作用.但硬度过高对机体也有不利的影响:人在习惯饮用软水之后,改用硬度过高的水,开始时可能出现胃肠功能紊乱,影响消化吸收.但一般在短时间内即能适应.硬水在烹调上,钙、镁与蛋白质结合,使肉类和豆类不易煮烂,影响消化吸收率.硬度过高,不仅消耗肥皂,产生水垢,腐蚀容器设备,也能影响水的味道,甚至影响胃肠功能.标准限值为每升450毫克.耗氧量:耗氧量是指水样在规定的氧化剂和氧化条件下的可氧化物质的总量,并以消耗的氧表示.耗氧量是一个规定条件下的可氧化有机物的相对总量,必须在统一的方法之下才有可比较的意义.耗氧量是反映饮用水有机污染总体水平的指标.标准限值为每升3毫克.氨氮:氨氮以离子态铵和非离子态氨两种形式存在于水中.两者组成比取决于水的pH 和水温.非离子态氨所占的比例随着水温和pH的升高而急剧增加.氨氮在一定条件下和氯作用会生成氯氨.氨氮在一定条件会被转化成对人体毒性较大的亚硝酸盐.水中氨氮是影响感官水质指标因素之一.氨氮的浓度与有机物的含量、溶解氧的大小有着相关性,标志着水污染的程度.氨氮指标可指示排泄物污染.标准限值为每升0.5毫克.二、毒理指标氟化物:氟化物在自然界广泛存在,氟可以通过水、食物、空气等多种途径进入人体.适量的氟被认为是对人体有益元素,有利于预防龋齿发生,调查资料表明,摄入量过多对人体有害,可致急、慢性中毒慢性中毒的主要表现为氟斑牙和氟骨症.我国在流行病学方面进行过大量调查资料表明,在一般情况下,饮用氟含量每升0.5毫克至1毫克的水时,氟斑牙的患病率为10%至30%,多数为轻度斑釉;每升1毫克至1.5毫克时,多数地区氟斑牙患病率高达45%以上,且中重度患者明显增多.标准限值为每升1毫克.氰化物:氰化物主要来自工业废水,有剧毒.作用于某些呼吸酶,引起组织内窒息.首先影响呼吸中枢及血管舒缩中枢.慢性氰中毒时,甲状腺激素生成量减少.氰化物使水呈杏仁气味,其嗅觉浓度为每升0.1毫克,口服氰化氢0.06克即可致死.氰化钠的致死量0.15至0.2克,口服苦杏仁40至60粒则可引起中毒甚至死亡,水体中含氰化物每升0.03毫克时,对鱼类有中毒作用,到每升0.3毫克时影响水体生物净化的作用.考虑到氰化物毒性很强,采用较大安全系数,标准规定饮用水中氰化物的含量不得超过每升0.05毫克.硒:硒是人体必需元素之一,但硒的化合物在人体内积蓄过量就会引起急性中毒,它的表现为食欲不振,四肢乏力,出现黄胆贫血症.水中含硒除地质因素外,大都来自工业废水的污染,应从食物中限制摄入硒的含量.标准规定饮用水中硒的含量,不得超过每升0.01毫克.砷:砷在地壳中广泛存在,大多以硫化砷或金属的砷酸盐和砷化物的形式存在.砷的工业污染主要是冶炼废水.饮用水中砷主要存在于地下水中,来自天然存在的矿物和自矿石溶出.地下水中砷的浓度往往取决于地层结构和井的深度.砷是饮水中一种重要的污染物,是少数几种会通过饮用水使人致癌的物质之一.标准限值为每升0.01毫克.汞:汞即水银,是银白色发光液体.有机汞的毒物主要由有机汞农药造成,它是农业杀菌剂的一种,我国已规定不准使用有机汞农药.无机汞中以氯化汞和硝酸汞的毒性较高,小鼠口服氯化汞的最小致死量为0.81至0.88毫克.水中汞主要来自工业用水和废渣.地面水中的无机汞,在一定条件下可转化为有机汞,并在水生生物如鱼、贝类等体内富集.人食用这些鱼、贝类后,会引起慢性中毒,如日本所称的“水俣病”的公害,即是无机汞毒害所致.据报道,长期每天摄入约0.25毫克甲基汞,可导致神经损伤.基于汞的毒性,标准规定饮用水中汞的含量不得超过每升0.001毫克.镉:镉是银白色的金属,耐腐蚀.镉在工业、农业上的应用日益广泛,含镉废水是危害最严重的重金属用水之一.镉是累积性毒物,能蓄积于体内软细胞组织中,镉在肾脏中可经肾排出,但持续时间很长,使人生病潜伏期可达10至40年,病程也长,引起肾脏病变,并导致镉污染的骨痛病.内服硫酸镉30毫克可致死;镀锌管中会溶解出镉,考试365鱼类可以测出镉,含镉每升0.2毫克的水对鱼类有毒害作用.标准规定饮用水中含镉量不得超过每升0.005毫克.铬:六价铬化合物的毒性比三价铬大100倍,二价铬和金属铬的毒性最小,它们都能溶解于水.天然水中铬含量较少,地面水含量一般为每升2至2.6微克,由于工业用水的污染,使水体中含铬量增加.铬是人体内需要的极微量元素,而六价铬却是水中的主要有毒物质之一.六价铬有很大的刺激和腐蚀作用,对人的致死量为5克.当六价铬含量超过每升0.1毫克时,就可能对人体产生毒害,引起皮肤、粘膜、肝脏、胃肠、口腔、血液的疾患,有导致肺癌的可能.六价铬在体内有沉积作用.优质水的六价铬含量最好为零,标准规定不超过每升0.05毫克.铅:铅并非机体所必须的元素,常随饮水和食物进入人体,摄入量过高可引起中毒.世界粮农组织和世界卫生组织专家委员会,于1972年确定每人每周摄入铅的总耐受量为3毫克.儿童、婴儿、胎儿和妊娠妇女对环境中的铅较成人和一般人群敏感,在确定饮用水中铅的标准值时应将该组人群考虑在内.研究证实,饮用水中铅含量为每升0.1毫克时,可能引起大量儿童血铅浓渡超过每100毫升30毫克,这是推荐儿童血铅上限值.因此,饮用水中铅含量为每升0.1毫克,对儿童来说是过高的.对成人而言,如果每日从食物中摄入铅量大于230微克,则每周从食物和水中摄入的铅量就会超过总耐受量.标准规定不超过每升0.01毫克.硝酸盐:硝酸盐除了来自地层外,主要有生活污水和工业废水,施肥后的径流和渗透,大气中的硝酸盐沉降,土壤中有机物的生物降解.硝酸盐主要用作无机肥料,而亚硝酸钠用作食物防腐剂,特别是用于腌肉类.氯胺消毒时,如果没有生成足量的氯胺,可能在输配水系统内生成亚硝酸盐.亚硝酸盐还可以是微生物活动的结果,这种活动可能是间歇性的.一般认为,若地面水中亚硝酸盐和氨的水平升高,表明已发生污水污染.高浓度的硝酸盐,特别是饮用水中的亚硝酸盐,可导致高铁血红蛋白症.婴幼儿、儿童和孕妇是高铁血红蛋白症的易感者.标准限值为每升10毫克.三、微生物指标菌落总数:细菌菌落总数是指1毫升水样在营养琼脂培养基中,于37℃培养48小时后所生长的腐生性细菌菌落总数.水中菌落总数可以作为评价水质清洁程度和考核净化效果的指标.长期实践表明,只要细菌总数穴腐生性细菌总数雪每毫升不超过100个,大肠菌群每100毫升水中不检出,饮水者感染肠道传染病的可能性就极小.水中细菌总数与水体受有机物污染的程度成正相关,因此细菌总数常作为评价水体污染程度的一个重要指标.一般未受污染的水体细菌数量很少,如果细菌总数增多.表示水体可能受到有机物的污染,细菌总数越多,污染愈严重.总大肠菌群:总大肠菌群系一群在37℃培养48小时后能发酵乳糖、产酸产气的革兰氏阴性无芽孢杆菌.总大肠菌群主要来自人和温血动物粪便,还可能来自植物和土壤.总大肠菌群是评价饮用水卫生质量的重要微生物指标之一.总大肠菌群可以指示肠道传染病传播的可能性,但它不是专一的菌属.耐热大肠菌群:耐热大肠菌群来源于人和温血动物粪便,是水质粪便污染的重要指示菌.检出耐热大肠菌群表明饮水已被粪便污染,有可能存在肠道致病菌和寄生虫等病原体的危险.四、与消毒有关指标游离余氯:指生活饮用水在加氯消毒、经过30分钟接触时间、留在水中的游离性余氯.它具有持续杀菌能力,可防止管道中污染,保证供水质量.当出厂水游离氯在每升0.3毫克以上时,不仅对伤寒、痢疾等肠道致病菌有完全杀灭的效果,而且对传染性肝炎、小儿麻痹症等肠道病毒也有一定的灭活作用,管网末梢水应不低于每升0.05毫克.五、放射性指标放射性:放射性射线能使人及生物组织由电离而受到损伤,引起放射病.远期效应主要包括:白血病和再生障碍性贫血、恶性肿瘤、白内障.放射性污染来自核工业及其它工业的废水、废气、废渣、核武器试验的沉降物及放射性同位素的生产和应用.。
中国江河湖泊水环境我国水环境面临着水体污染、水资源短缺和洪涝灾害等多方面压力。
水体污染加剧了水资源短缺,水生态环境破坏促使洪涝灾害频发。
目前我国七大水系、主要湖泊、近岸海域及部分地区的地下水受到不同程度的污染。
1.我国江河水环境问题根据我国 2004年环境状况公告,2004年七大水系(海河、辽河、黄河、淮河、松花江、长江、珠江)的412个水质监测断面中,I~Ⅲ类、Ⅳ~V类和劣V类水质的断面比例分别为41.8%, 30.3%和27.9%,七大水系的总体水质与2003年基本持平,珠江、长江水质较好,辽河、淮河、黄河、松花江水质较差,海河水质差,主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类等。
2. 我国湖泊水环境问题根据我国2001水资源质量年报,全国的206个湖泊水库当中,湖泊的水污染状况要重于水库。
2001年评价的24个湖泊中,水质达到Ⅲ类以上的湖泊有10个,2个湖泊部分水体受到污染,12个湖泊水污染严重,具体水质情况见表1.1。
从2001年全国182座主要水库水质的评价结果来看,云南松华坝等5座水库水质为I类,北京密云等140座水库水质为Ⅱ、Ⅲ类,水质良好。
水污染极为严重的劣于V类水质水库有7座,分别是河北庙宫水库、河南宿鸭湖水库、宁夏沈家河、长城源、三里店、夏寨水库以及新疆柳沟水库;此外,北京官厅水库、青海东大滩等5座水库水质为V类,江苏石梁河、山东产芝、新疆猛进等25座水库水质为Ⅳ类。
表1.2 我国部分湖泊的水质污染情况(2001年)序号湖泊所属行政区I类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类V类劣V类1 昆明湖北京√2 千倾洼河北√3 淀山湖上海√4 太湖江苏、浙江√√√5 西湖浙江√6 鉴湖浙江√7 巢湖安徽√√8 甘棠湖江西√9 鄱阳湖江西√√10 大明湖山东√11 南四湖山东√√√12 邓海四川√13 滇池云南√14 程海云南√15 沪沽湖云南√16 阳宗海云南√√17 抚仙湖云南√√18 星云湖云南√19 祀麓湖云南√√20 异龙湖云南√21 洱海云南√√22 沙湖宁夏√23 乌伦古湖新疆√24 博斯腾湖新疆√√目前全国湖泊普遍受到不同程度的污染,主要污染物包括总磷、总氮和有机物,水体富营养化问题十分严重。
295理论研究 地下水是维持人类社会生存发展的重要资源。
近年来,辽宁省地下水面临着超量开采,水质污染严重等问题。
如沈阳市地下水锰、铁等污染物超标,并且还存在有机污染。
这一系列的问题严重影响了人们生活用水的需求,同时给社会的可持续发展以及生态平衡构成威胁。
1 辽宁省地下水水源现状 辽宁省多年平均地下水水资源量124.68亿m3,其中平原区63.99亿m3,山丘区67.42亿m3,平原区与山丘区地下水资源重复计算量6.73亿m3。
2014年,全省浅层地下水供水量67.2亿m3,深层地下水供水 0.39 亿m3;浅层地下水实际开采量67.2亿m3[1]。
其中农业、工业、城镇和农村生活用水比例分别为62%、18%、13%、7%。
据资料显示,辽宁省人均水资源占有量仅为全国人均的三分之一,而地下水年开采率超过90%。
该省已成为国内地下水开采最高省份之一。
地下水的超采易引发诸多的生态问题。
为保护地下水资源,该省采取了禁止新设和限期关闭地下水工程、加强供水管网建设等手段。
2012年2月,辽宁省发文禁止批准新的地下水开采项目,仅保留已有应急备用水源。
对于其余取水工程将全部予以关闭。
缺水问题严重的辽宁中部地区,水资源开发利用率已高达约80%,远超国外50%的上限。
而城市工业和生活用水的快速增长,使得农业用水越来越不足。
由此容易引发农业用水的供需矛盾愈加突出。
2 沈阳市地下水水质特点 沈阳市政供水主要为地下水源,地下水部分约为供水总量的三分之二。
水质调查显示,全市水源井原水中除了因地质构造引起的铁、锰超标外,还存在氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和总大肠菌群的污染。
部分水源如李官卜水源还存在有机物污染,且多数为不易降解有机物,具有种类多、性质复杂但浓度低的特点。
如对沈阳两大地下水源水进行检测,均检出了近百种酚类、多环芳烃和有机氧化物等有机物质。
沈阳市地下水水源还存在臭味超标现象,臭味一般可达3级。
氨氮的浓度约为2-4mg/L,超标4-8倍。
液相色谱-串联质谱法测定污水处理厂水样中双酚A、四溴双酚A及烷基酚类化合物液相色谱-串联质谱法测定污水处理厂水样中双酚A、四溴双酚A及烷基酚类化合物一、引言污水处理厂是将废水进行处理,去除其中的有害物质,最终达到排放标准。
然而,近年来,一些有机物污染物,如双酚A、四溴双酚A和烷基酚类化合物等,经常被检测出在污水处理厂的水样中。
这些化合物具有潜在的环境和健康风险,因此对其进行准确测定是十分重要的。
二、双酚A双酚A (BPA) 是一种常见的内分泌干扰物,广泛用于塑料制品和树脂的生产中。
由于其广泛应用,它已经被检测出在各种环境样品中,包括水和废水中。
传统的双酚A测定方法主要依赖于气相色谱-质谱法,但该方法需要样品预处理过程复杂,且仪器昂贵。
液相色谱-串联质谱法 (LC-MS/MS) 是一个更快捷、更灵敏的测定方法。
三、四溴双酚A四溴双酚A (TBBPA) 是一种阻燃剂,普遍应用于电子产品和塑料制品中。
它具有持久性,易在环境中累积并引起一系列生态问题。
TBBPA可以通过液相色谱-串联质谱法定量测定,该方法具有高分辨率、高选择性和高灵敏度。
四、烷基酚类化合物烷基酚类化合物包括烷基酚 (AP) 和烷基酚聚氧乙烯醚(APEOs)。
它们广泛存在于工业和家庭用品中,是水体中常见的有机污染物之一。
由于其疑似致癌性和内分泌干扰作用,十分关注。
LC-MS/MS是测定烷基酚类化合物的最常用方法,它准确快速、操作简便。
五、实验方法液相色谱-串联质谱法测定水样中双酚A、四溴双酚A及烷基酚类化合物主要包括以下步骤:1. 样品预处理:水样中的有机物需经过提取和净化处理,消除干扰物。
2. 色谱条件优化:选择适当的色谱柱、流动相以及梯度洗脱条件。
3. 质谱条件设置:设置质谱的离子源参数、离子传输参数和离子检测参数。
4. 标准曲线制备:制备一系列浓度已知的标准溶液,通过建立标准曲线来定量待测样品中目标化合物的浓度。
5. 样品测定:将经过预处理的样品通过液相色谱-串联质谱系统,测定目标化合物的浓度。
自来水中PFAS污染事件的社会经济影响与风险管理自来水中PFAS污染事件近年来引起了广泛的关注和担忧。
PFAS (全称全氟烷基物质)是一类广泛存在于工业产品和消费品中的化学物质,其在环境中的积累和对人体的潜在健康风险引发了公众的担忧。
本文将重点探讨自来水中PFAS污染事件的社会经济影响以及相关的风险管理措施。
一、自来水中PFAS污染事件的社会经济影响1. 健康风险:PFAS物质被发现与一系列健康问题相关,包括癌症、生殖问题、免疫系统损害等。
当自来水中的PFAS超过安全限量时,饮用水的安全性受到严重威胁,对公众健康构成潜在风险。
2. 公众关注度提升:自来水中PFAS污染事件的发生引起了公众的高度关注和担忧。
居民对自来水质量的疑虑加剧了市场中相关产品的需求变化,对饮用水过滤器和瓶装水等替代品的消费需求大增。
3. 消费者信心受损:污染事件会对自来水公司的信誉产生负面影响,消费者对公司的信心可能受到破坏。
这可能导致消费者转向其他供水来源或选择更昂贵的替代品,进而对自来水公司的盈利能力和可持续发展产生不利影响。
4. 经济成本增加:为了应对PFAS污染事件,自来水公司需要投资大量的资金进行监测和治理措施的实施。
此外,公司还可能面临大量的赔偿需求和可能的法律诉讼,进一步增加经济负担。
二、自来水中PFAS污染事件的风险管理1. 监测与筛查:自来水公司应建立全面的监测体系,迅速发现和筛查自来水中的PFAS污染情况。
定期监测可以提供及时准确的数据,基于数据进行风险评估和管理。
2. 治理与净化:一旦发现自来水中PFAS超过安全限量,自来水公司应当采取相应措施进行治理和净化,确保向居民提供安全可靠的饮用水。
这包括采用先进的水处理技术,如活性炭吸附等。
3. 信息透明与公众参与:自来水公司应加强与公众的沟通和信息透明,及时向大众公开有关污染事件的信息,回应公众疑虑。
同时,公司应积极邀请公众参与决策过程,促进共同治理,增强社会的参与感与满意度。
光催化氧化去除水中新型有机污染物研究进展王翠彦;李梅;王洪波;崔娅琴【摘要】Photocatalytic oxidation has broad application prospects in water pollution control due to its efficient removal of trace refractory organics without secondary pollution. The types and characteristics of emerging organic contaminants were described. The reaction mechanism of photocatalytic oxidation was analyzed. The treatment effect and research progress of various endocrine disrupting compounds and pharmaceuticals and personal care products by photocatalytic oxidation were illustrated in detail. Moreover, the problems and the tendency of future prospective technology development were also discussed.%光催化氧化可高效去除水中痕量的难降解有机物,无二次污染,在水污染治理方面应用前景广阔.介绍了水中新型有机污染物的种类和特点;分析了光催化氧化的反应机理;详细论述了光催化氧化去除各种EDCs和PPCPs的处理效果与研究进展,讨论了光催化氧化技术存在的问题,并提出了在催化剂、光能利用率以及光反应器等方面的改进措施.【期刊名称】《山东建筑大学学报》【年(卷),期】2012(027)004【总页数】6页(P426-430,439)【关键词】光催化氧化;新型有机污染物;EDCs;PPCPs【作者】王翠彦;李梅;王洪波;崔娅琴【作者单位】山东建筑大学市政与环境工程学院,山东济南250101;山东建筑大学市政与环境工程学院,山东济南250101;山东建筑大学市政与环境工程学院,山东济南250101;山东建筑大学市政与环境工程学院,山东济南250101【正文语种】中文0 引言随着现代合成化工、农药、医药、个人护理品等工业的快速发展,通过各种途径进入水体中的合成有机物数量和种类急剧增加。
T logy科技分析与检测1 常见酚类化合物自然界中的酚类化合物有2 000余种,苯及其稠环羟基衍生物均可称为酚类物质,常见的酚类化合物主要包括氯酚类、硝基酚类、壬基酚、辛基酚、双酚A、苯酚与丁香酚等。
酚类化合物是高分子材料的主要原料,被普遍应用于染料、医药、消毒剂、防腐剂、炸药及有机合成等方面,环境中的酚类化合物污染主要来源于工业污水和生活污水的排放、有机磷农药、氯代苯氧酸等的降解等途径,而在含酚废水中,甲酚和苯酚污染水平较高。
酚类化合物多属于高毒有机污染物,有潜在致癌性,其中苯酚的毒性最大。
长期饮用被酚类物质污染的水,会造成头昏、出疹、瘙痒、贫血等不良反应以及多种神经系统紊乱病症。
研究发现,部分酚类化合物,如双酚A、壬基酚、辛基酚等属于环境内分泌干扰物,在人体内会影响和干扰机体内分泌系统平衡。
酚类化合物可在人体内蓄积,且在体内代谢缓慢,因而具有慢性危害效应。
由于酚类化合物不仅可通过污染生活饮用水直接进入人体,也可经水体及水体微生物转移并富集到水产品中,继而通过食物链对人体造成健康危害,因此对水产品中酚类化合物进行深入研究具有极其重要的意义。
2 丁香酚类化合物的危害性有部分学者对丁香酚类化合物进行了毒理作用的研究,结果发现丁香酚会在动物体内产生潜在的致癌物质。
美国国家毒理学计划(NTP)发布的毒理学数据表明,甲基丁香酚是一种潜在的致癌物质[1]。
有研究表明,在 500 ℃以上,丁香酚化合物才会明显降解,且持续存在大概20 d后仍然能够被检测出来,又因为它的芳香烃结构具有脂溶性特点,导致其在水产品中可以稳定存在,其前处理提取物则有4 d的稳定期[2]。
在日本,丁香油是可以当作渔用麻醉剂来使用的,药浴剂量为50~200 μg/mL,休药期为7 d,最高残留量(MRL)设定为50 ng/mL。
另外,在新西兰、澳大利亚、智利等一些国家,丁香油也是可以当作渔用麻醉剂来使用的[2]。
在中国,丁香酚类麻醉剂的使用没有得到重视,至今为止,没有对此出台过相关的规章制度。
[2] 朱又春,罗爱武,林美强等.磁分离法处理含油废水研究.广东工业大学学报,1998,15(2):13-18.[3] 皮科武,罗亚田.水处理中磁技术的应用研究进展.环境技术,2003,(1):26-28.[4] 王克宁,杨兴中.磁化技术在水处理方面的应用.北方环境,2000,73(1):42-43.[5] 李明俊,史少欣,陈立丰等.铁盐絮凝剂磁絮体形成的最佳参数及性能研究.水处理技术,1999,25(1):45-48.[6] 郑必胜,郭祀运,李琳等.高梯度磁分离的特性及应用.华南理工大学学报,1999,27(3):41-45.[7] Ying T Y ,Yiac oumi S ,Ys ouris C .High -gradient magneticall y s eededfiltration .Chemical Engineering Science ,2000,55(6):1101-1113.[8] Karapinar ,Nuray .Magnetic separation of ferrihydrite from was tewater bymagnetic seeding and hi gh -gradient magnetic separation .International Journal of Mineral Process ing ,2003,71(3):45-54.[9] Yavuz Hul ya ,Celebi Serdars .Effect of magnetic field on activity ofactivated sludge in was tewater treat ment .Enz yme and Microbial Technology ,2000,26(1):22-27.作者通讯处 王利平 213164 常州市 江苏工业学院环境与安全工程系电话 (0519)6330087E -mail WLP60@2006-11-12收稿化学生物絮凝工艺对内分泌干扰物的去除*刘 易 夏四清 陈 玲 饶应福 王荣昌 王 峰 赵建夫(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092)摘要 采用液-液萃取,GC MS 方法测定分析了上海市安亭污水处理厂中化学生物絮凝处理工艺(CBF )中试进水中的内分泌干扰物(EDCs )种类,并且考察了CBF 对EDCs 的去除效果。
江苏农业学报(Jiangsu J.of Agr.Sci.),2013,29(1):202~208h ttp://w w w.js n y x b.c o m孟顺龙,宋 超,范立民,等.水体中环境内分泌干扰物(EDCs)污染现状及其对鱼类的生殖危害[J].江苏农业学报,2013,29(1):202⁃208.doi:10.3969/j.issn.1000⁃4440.2013.01.035水体中环境内分泌干扰物(EDCs )污染现状及其对鱼类的生殖危害孟顺龙1,2, 宋 超1, 范立民1, 裘丽萍1, 陈家长1,2, 徐 跑1,2(1.中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,农业部长江下游渔业资源环境科学观测实验站,中国水产科学研究院内陆渔业生态环境和资源重点开放实验室,江苏无锡214081;2.南京农业大学无锡渔业学院,江苏无锡214081)收稿日期:2012⁃06⁃25基金项目:现代农业产业技术体系建设专项基金项目(CARS⁃49)作者简介:孟顺龙(1982⁃),男,安徽颍上人,博士研究生,助理研究员,研究方向为渔业环境保护和水产健康养殖技术㊂(Tel)0510⁃85559936;(E⁃mail)mengsl@通讯作者:陈家长,(Tel)0510⁃85551443;(E⁃mail)chenjz @㊂徐 跑,(Tel)0510⁃85557959;(E⁃mail)xup@ 摘要: 越来越多的环境内分泌干扰物(EDCs)不断释放到环境,并通过大气沉降㊁地表径流㊁土壤淋溶和直接排放等方式进入水体,从而使水体成为EDCs 存在的主要场所之一㊂为引起社会对水体EDCs 污染的广泛关注,并积极采取EDCs 危害防治措施,保护鱼类资源和水生态系统,本文介绍了EDCs 的分类,详述了自然水体㊁饮用水源水以及自来水中EDCs 污染情况,阐明了EDCs 对鱼类的生殖危害㊂资料分析显示,EDCs 能够扰乱生物体内分泌功能,导致生殖器官㊁生殖机能和生殖行为异常,引起生育力下降,甚至生物繁殖机能损害,并最终导致种群数量下降,以至物种灭绝㊂虽然国内外已经开展了一些关于EDCs 对生物危害等方面的研究,但大都处于起步阶段,存在着基础研究薄弱㊁识别和鉴定困难或代价太大等问题,有关工作亟需全面㊁深入开展㊂关键词: 环境内分泌干扰物;水体;污染现状;鱼类;生殖危害中图分类号: X52 文献标识码: A 文章编号: 1000⁃4440(2013)01⁃0202⁃07Pollution of environmental endocrine disrupting chemicals (EDCs )in wa⁃ter and its adverse reproductive effect on fishMENG Shun⁃long 1,2, SONG Chao 1, FAN Li⁃min 1, QIU Li⁃ping 1, CHEN Jia⁃zhang 1,2, XU Pao 1,2(1.Freshwater Fisheries Research Center ,Chinese Academy of Fishery Sciences /Scientific Observing and Experimental Station of Fishery Resources and Envi⁃ronment in the Lower Reaches of Changjiang River ,Ministry of Agriculture /Key Open Laboratory of Ecological Environment and Resources of Inland Fisher⁃ies ,Chinese Academy of Fishery Sciences ,Wuxi 214081,China ;2.Wuxi Fishery College ,Nanjing Agricultural University ,Wuxi 214081,China ) Abstract : Environmental endocrine disrupting chemicals (EDCs),commonly found in the environment,come fromindustry and agriculture,including pesticides,fungicides,insecticides,herbicides,and other chemicals.Nowadays,more and more EDCs were released into the environment.EDCs go into water body via atmosphere sedimentation,surface runoff,soil eluviation,etc,so water body becomes the main place existing.In order to attract a great deal of scientific and public attention worldwide,and to prevent EDCs pollution,the classification of EDCs and their concentrations in natural water bodies,drinking water source and tap water,and the reproductive toxicity of EDCs to fish were reviewed.EDCs could dis⁃turb the endocrine system and make reproductive organs and reproduction be abnormal,resulting in the fertility descending,reproductionfunctiondamage,communityquantitydecrease and even species extinction finally.EDCs could disrupt the homeostasis maintained by hormones and resul⁃ted in defects of neural development and abnormalities of the endocrine and reproductive systems.The exact molec⁃ular mechanisms have not been completely reported,butthe researches have suggested that multiple mechanisms2. All Rights Reserved.were involved in the action of EDCs.Although researches have been carried out on the biohazard of EDCs,the difficulties and the costs in recognizing and identifying EDCs still limit the knowlege on them.Key words: environmental endocrine disrupting chemical;water body;pollution situation;fish;damage of repro⁃duction 环境内分泌干扰物(Endocrine disrupting chemi⁃cals,EDCs),又称环境激素,是指具有干扰体内正常分泌物质的合成㊁释放㊁运转㊁代谢㊁结合㊁消除等过程,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外源性化合物㊂EDCs来源广泛,其中大部分通过人类生产活动与生活释放到环境中,如农业生产中的杀虫剂和除草剂,工业生产中的铅㊁汞和镉等,医药制品中的激素类㊁抗癌类药物等㊂此外,人类目前广泛使用的塑料制品㊁表面活性剂㊁合成洗涤剂㊁消毒剂和防腐剂等也被认定为EDCs的重要来源㊂EDCs对生物体的危害主要表现为干扰身体分泌系统的正常代谢,扰乱生物体的内分泌功能,导致生殖器官㊁生殖机能和生殖行为异常,引起生育力下降㊁生物机体繁殖损害,并最终导致种群数量下降,以至物种灭绝㊂EDCs一旦进入环境和生物体内,就难以分解,并具有致癌㊁致畸㊁致突变㊁蓄积和生物放大等作用㊂所以尽管EDCs在环境中浓度小,但污染范围广㊁难降解,所产生的危害极大,已被列为继臭氧层破坏㊁温室效应之后又一全球性的重大环境问题㊂EDCs进入水中能够影响鱼类早期生长发育㊁性别分化㊁繁殖和资源分布等,因此,了解水体中EDCs 污染状况及其对鱼类的生殖危害,对于积极采取EDCs危害防治措施以及保护鱼类资源和水生态系统具有重要意义㊂1 环境内分泌干扰物的分类根据EDCs对内分泌腺及其相关激素的影响,可分为雌激素干扰物㊁雄激素干扰物㊁甲状腺激素干扰物㊁孕激素干扰物㊁糖皮质激素干扰物㊁胰岛素干扰物㊁肾上腺皮质激素干扰物㊁生长激素干扰物等㊂按EDCs来源可分为天然和人工合成化合物两大类㊂天然激素是指生物体正常分泌的激素类物质,该类物质主要通过污水和污泥排放进入环境㊂人工合成化合物主要包括农药类和工业化合物类,大多数为有机化合物,其中农药类约占60%[1],包括除草剂(莠去津㊁除草醚等)㊁杀真菌剂(六氯苯㊁代森锰等)㊁杀虫剂(滴滴涕㊁硫丹㊁氟虫腈等)㊂而工业化合物类主要包括树脂原料及增塑剂(双酚A㊁邻苯二甲酸酯等)㊁表面活性剂降解物(C5⁃C9烷基酚等)㊁绝缘油(多氯联苯等)㊁防腐剂(三丁锡㊁五氯酚等)㊁阻燃剂和工业副产品(二口恶英㊁苯并芘等),同时还包括部分重金属,如铅㊁镉㊁汞等[2]㊂环境激素的作用方式主要包括4个方面:与人体激素或动物体激素竞争靶细胞上的受体;影响激素的调节途径;扰乱神经体液调节机制;增加体内自由基含量[3]㊂2 水体中环境内分泌干扰物污染现状2.1 自然水体中环境内分泌干扰物污染现状当前,越来越多的EDCs从生活和生产过程中不断释放到环境中,并通过大气沉降㊁地表径流㊁土壤淋溶和直接排放等方式进入水体,从而使水体成为EDCs存在的主要场所之一[4]㊂近年来,国内很多水体都检测到EDCs的存在[5]㊂邵兵等[6]对嘉陵江和长江重庆段河流的调查显示,4月份水体壬基酚浓度为0.02~1.12μg/L,7月份为1.55~6.85μg/L㊂任晋等[7]在官厅水库检测到阿特拉津的残留量为0.67~3.90μg/L㊂朱利中等[8]在杭州市地表水中检测到10种多环芳烃,多环芳烃总浓度为0.989~96.200μg/L,其中苯并芘平均浓度为1.582μg/L,已超过地表水环境质量标准㊂丘耀文等[9]在大亚湾次表层水中检测出了多氯联苯和DDT,含量分别为91.1~1355.3ng/L和26.8~ 975.9ng/L㊂蔡德雷等[10]调查表明,钱塘江水体受到较高内分泌干扰物的污染,与工业污染相比,这些点位的农药污染对雌激素效应的贡献更大㊂胡恭华等[11]采用XAD⁃2大孔树脂对赣江上游㊁中游和下游水样中的有机物进行浓缩提取,然后利用子宫增重试验检验有机提取物的雌激素活性,结果表明各水样有机提取物均显示出雌激素活性,不同采样断面水样有机提取物的雌激素活性有所不同,总体趋势是下游>中游>上游,显示出赣江水体己受到EDCs的污染㊂余方等[12]采用固相萃取⁃羟基衍生化⁃气相色谱/质谱法检测了滇池水体中酚类内分泌302孟顺龙等:水体中环境内分泌干扰物(EDCs)污染现状及其对鱼类的生殖危害. All Rights Reserved.干扰物的浓度,结果表明,滇池水体中的辛基酚的浓度小于56.5ng/L㊁枯烯基酚的浓度为23.5~48.5ng/L㊁壬基酚的浓度为13.6~141.6ng/L㊁双酚A的浓度小于4713.6ng/L,滇池水体中4种酚类内分泌干扰物普遍存在,其中双酚A的污染较严重㊂2.2 饮用水源中环境内分泌干扰物污染现状随着EDCs污染的严重和检测方法的改进,近年来,饮用水源中有关EDCs检出的报道也不断增多㊂多克辛等[13]对河南省主要城市的23个水源中的有机物进行了分析研究,共检出740种有机物,初步筛选出261种有毒污染物,发现多环芳烃类和酞酸酯的污染非常突出㊂邵晓玲等[14]利用固相萃取⁃高效液相色谱法调查了松花江流域某自来水厂原水中的13种EDCs,结果表明固醇类雌激素物质浓度为4~44ng/L,4种邻苯二甲酸酯(PAEs)㊁双酚A (BPA)及3种烷基酚(APs)在各水样中几乎100%检出,浓度为2~163760ng/L,其中以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)与邻苯二甲酸二(2⁃乙基己基)酯(DEHP)为主㊂程晨等[15]对上海市主要饮用水源地黄浦江上游干流河段表层水体和表层沉积物中有机氯类内分泌干扰物的含量进行了检测,结果表明黄浦江干流水体六六六含量为0.10~0.12μg/L,滴滴涕含量为0.02~0.03μg/L;表层沉积物中六六六含量为1.0~7.0μg/kg,滴滴涕含量为3.0~ 32.0μg/kg;根据表层水体和表层沉积物中的滴滴涕类内分泌干扰物的含量检测结果判断,部分采样点附近有新的DDTs污染物排入河道,并根据实地考察推断污染源可能为畜禽养殖场所排畜禽粪便㊂邵晓玲等[16]利用固相萃取/酵母双杂交法调查了哈尔滨市饮用水及周边松花江水的雌激素活性,结果表明,松花江哈尔滨段江水在夏秋两季的雌激素活性(以雌二醇当量计)为528~965pg/L㊂牛菲等[17]采用MTT法㊁细胞集落形成法㊁紫外分光光度计法观察以松花江为水源水的某市水厂原水水样对人乳腺癌MCF⁃7细胞的增殖作用,结果表明松花江水源水有机提取物能明显促进体外培养的人乳腺癌MCF⁃7细胞的生长,显示出雌激素活性㊂张凤仙等[18]对中国东部沿海3个城市的6个水源地进行了拟雌激素活性调查研究,结果表明有2个城市的水源水具有拟雌激素活性,且在枯水期的雌激素当量浓度高于毒性限量,对水生生物的内分泌系统易造成威胁㊂2.3 自来水中环境内分泌干扰物污染现状近年来,有关调查结果表明,中国部分城市的自来水不同程度地受到EDCs的污染;且受管道材料及管道沉积污染物的影响,经过管网输送后的用户水样中EDCs的含量往往高于出厂水㊂韩关根等[19]对浙江省10个水厂的EDCs含量进行了检测,结果表明出厂水中邻苯二甲酸二丁酯检出率为100%,最高含量达76μg/L;邻苯二甲酸二(2⁃乙基己基)酯检出率为50%,最高含量达17μg/L㊂谭佑铭等[20]从源水分别来自长江和黄浦江的3个自来水厂取15份水样进行检查,结果表明所有水样中都检测出了酞酸酯类化合物,其中可疑EDCs双(2⁃乙基己基)邻苯二甲酸和邻苯二甲酸二丁酯的浓度分别为0.00475~4.49750μg/L和0.00225~ 2.38650μg/L㊂邵晓玲等[16]利用固相萃取/酵母双杂交法调查了哈尔滨市饮用水中雌激素活性,结果表明自来水厂的净化设备对雌激素的去除率为34.6%~50.5%,整个水处理工艺并不能有效去除源水中的雌激素类物质,致使出厂水仍具有298~ 718pg/L(以雌二醇当量计)的雌激素活性;而且由于管网配送过程中产生了二次污染,致使管网水雌激素活性较出厂水最高可上升44.9%;7次取样测得哈尔滨市管网水的雌激素活性为347~1362 pg/L,均值为738pg/L㊂汤先伟等[21]采用固相萃取㊁气相色谱⁃质谱仪联机离子选择性检测方法,对沈阳市自来水出厂水中烷基酚类物质的污染现状进行了调查,结果表明,沈阳市自来水中烷基酚类污染物主要是4⁃t⁃辛基苯酚㊁壬基苯酚和双酚A,含量分别为29.5~690.5ng/L㊁212.1~2791.6ng/L和14.7~161.0ng/L㊂赵艳红等[22]以3种已被确认的EDCs即邻苯二甲酸二丁酯(DBP)㊁壬基酚(NP)和双酚A(BPA)为研究对象,采用气质联法(GC⁃MS)对某市黄河水净水厂原水㊁沉淀后水㊁过滤后水㊁出厂水以及经管网输送至用户后的自来水进行了分析,结果表明净水厂原水㊁沉淀后水㊁过滤后水㊁出厂水及用户水中均含有3种内分泌干扰物,其中邻苯二甲酸二丁酯和壬基酚在出厂水中仍分别超过国家标准和推荐的安全控制值;在净水厂内,原水中3种物质的含量都比较高,出厂水中最低;然而在输水过程中可能受管道沉积污染物的影响,经过管网输送后的用户水样中壬基酚和双酚A的含量均高于出厂水㊂402江苏农业学报 2013年第29卷第1期. All Rights Reserved.3 环境内分泌干扰物对鱼类的生殖危害 概括地说,EDCs对鱼类的危害主要表现为生殖毒性㊁遗传毒性㊁免疫毒性[23]和蓄积毒性[24],其中以生殖毒性对鱼类的危害最大,对水生态系统的破坏性也最强㊂3.1 环境内分泌干扰物对鱼类的生殖危害机制EDCs对鱼类的生殖毒性主要表现为生殖器官㊁生殖机能和生殖行为异常[25],如雄鱼产精量和雌鱼产卵量下降㊁性腺减小以及雌鱼雄性化或雄鱼雌性化等㊂EDCs可通过作用于下丘脑⁃脑垂体⁃性腺轴的内分泌系统途径,影响重要激素或者受体[26],并最终影响动物繁殖;也可作用于下丘脑⁃脑垂体⁃甲状腺轴,影响甲状腺激素的合成㊁转运㊁结合等过程,破坏甲状腺激素内环境稳定而对生长发育造成危害;同时,EDCs也可影响类固醇激素的合成途径,即通过非受体途径而发挥内分泌干扰物作用[27]㊂野外试验证实鱼类生长发育和生殖障碍与EDCs的暴露有关,鱼类的生殖行为㊁配偶选择㊁性激素分泌等均受EDCs影响[28⁃29]㊂处于生命发育早期的胚胎和幼鱼对EDCs尤为敏感[30⁃31],短暂暴露即可造成生物体组织器官的不可逆损伤[32⁃33],而且这种损伤还可能遗传给下一代[34⁃37]㊂EDCs对鱼类繁殖效应的影响程度已经在多种鱼类中建立,包括基因表达变化[38⁃39]㊁性腺结构异常㊁性腺分化㊁雌雄同体㊁性逆转㊁繁殖力下降以及卵黄蛋白原表达等[40⁃53]㊂有关EDCs对鱼类影响的评价已经深入到基因水平[54],但当前仍是对个别器官进行研究,没有同时对多个相关器官或组织进行研究㊂3.2环境内分泌干扰物对鱼类生殖危害的实验室研究 有关EDCs对鱼类生殖危害的室内试验结果表明,在2,3⁃二氯苯胺㊁2,4⁃二氯苯胺作用下,鲫鱼血清睾酮和l7⁃β⁃雌二醇的浓度会产生显著变化[55]㊂壬基酚暴露能使虹鳟后代中雌鱼体内睾酮含量增加13倍,雄鱼体内雌二醇含量增加2倍[56],并能影响鱼类芳香化酶基因表达[57]㊂低浓度(0.1~5.0 mg/L)阿特拉津对雄性鲫鱼血清雌二醇的合成产生诱导作用,当浓度为1.0mg/L时,诱导作用最强,与对照组相比血清雌二醇含量增加了84.1%;高浓度(10.0mg/L)阿特拉津对雄性鲫鱼血清雌二醇的合成则表现为抑制作用[58]㊂外来化合物导致的水生生物血清中性类固醇激素浓度的改变能够反映出对生物繁殖功能的损害[59],因此,上述试验结果都能说明因暴露于EDCs而引起性类固醇激素变化的鱼类可能会出现一定的生殖缺陷[60]㊂钟雪萍等[61]研究结果表明,稀有鮈鲫暴露于10μg/L和100μg/L 己烯雌酚26d后,死亡率升高,生长发育迟缓,鱼体内卵黄蛋白原(VTG)受诱导明显;经过一段时间清水养殖后,暴露组中雌鱼数量分别提高了13%和15%;成鱼繁育后代与对照组相比受精率㊁孵化率显著下降,死亡率㊁畸形率明显上升,说明稀有鮈鲫生命早期暴露于己烯雌酚能够影响其生长发育及生殖㊂3月龄剑尾鱼在喂食混有10μg/g的甲基睾酮18d后,雄性率达到100%[62]㊂产后雌鱼经甲基睾酮诱导后,出现性逆转,逐渐发育形成雄性第二性征,性腺呈现退化趋势并伴有卵细胞坏死现象,生殖能力受到负面影响[63]㊂低于1ng/L的乙炔基雌二醇能导致魟鳟产生卵黄蛋白原,而4ng/L的乙炔基雌二醇可导致幼鱼性畸形,第二性征发生改变[64⁃65]㊂对鱼类生殖行为的研究结果表明,雄性虾虎鱼暴露在浓度为4ng/L的17α⁃乙炔基雌二醇中7~24d,求偶期和求偶竞争能力均显著降低,与雌性鱼的配对几率显著下降[66]㊂3.3 环境内分泌干扰物对鱼类生殖危害的野外调查 EDCs对鱼类的生殖危害不仅在实验室里被确认,也在大量的野外调查中得到了证实㊂许多受EDCs污染水体中的鱼类出现生殖紊乱㊁性器官变形㊁性逆转㊁雌雄同体㊁资源衰退等㊂1985年,在英国城市污水处理厂下游河流中捕获到具有雌雄两性特征的斜齿鳊鱼(Rutilusru tilus),之后,研究者对瑞士城市污水处理厂排水进行调查,认为广泛使用避孕药剂和随之而来的乙炔基雌二醇的释放是产生雌雄同体鱼的真正原因[64⁃68]㊂英国的另一项调查报告显示,生活在工厂排污河流的石斑鱼发生了严重的雌化现象,在诺福克郡的艾尔河观测点,调查的雄性石斑鱼60%出现了雌性化的特征,不少雄性石斑鱼的生殖器开始具有排卵功能,生长在受污染水域中的大部分雄性鱼会变成两性鱼或雌性鱼[67⁃68]㊂从日本东京附近多摩川中捕捉到的13条鲤鱼中,有12条生殖器畸形[64⁃65]㊂在其他河流中也发现了雌激素活性物质对鱼类生殖的危害,包括雄鱼血液中502孟顺龙等:水体中环境内分泌干扰物(EDCs)污染现状及其对鱼类的生殖危害. All Rights Reserved.存在高浓度的属于雌性成熟特征的卵黄蛋白原和在假性雄鱼的睾丸中出现卵母细胞,睾丸发育延迟,而EDCs壬基酚可能是其主要影响因素,对成年雄鳟(Oncorhynchus mykiss)的试验结果也证明壬基酚可诱导卵黄蛋白原的形成和抑制睾丸的发育[65,69⁃71]㊂4 展望目前关于EDCs的研究大都处于起步阶段,存在着基础研究薄弱㊁识别和鉴定存在困难或代价太大等问题,因此还有很多工作亟需全面开展:(1)全面了解和登记各类化学药品的使用情况,建立全球EDCs数据库;力求进行清洁生产,清洁使用,从源头上减少EDCs进入环境㊂(2)针对每年有大量新合成物质应用于生活生产的实际情况,应建立准确㊁快速㊁简便的EDCs检测方法及其毒性评估体系,尤其是生物标志方法和技术㊂(3)由于水环境中EDCs 大都呈低剂量长期暴露的特征,因此研究低剂量效应对正确评价EDCs的生态风险具有重大科学意义㊂(4)建立可靠的实验模型,模拟实际接触情况,观察EDCs对动物可能造成的生殖危害,深入研究其生殖发育毒性作用机理,从细胞和分子水平来认识EDCs与生殖障碍㊁出生缺陷和相关生殖系统肿瘤发生的关系及其机制等㊂(5)由于在水环境中产生作用的环境激素并非只是一个种类,某些环境激素之间会存在联合作用,这些联合作用包括协同作用㊁相加作用或拮抗作用㊂虽然水体中某单个环境激素含量非常少,可能不会对鱼类或人类造成危害,但是,目前对于水体环境中存在的多种环境激素的联合毒性作用及其机理的认识还不够,其联合效应的潜在威胁尚不确定㊂因此,有关环境激素对水生生物联合毒性效应的研究亟待深入开展㊂(6)针对目前水体EDCs污染的现实,研发出更加高效㊁经济㊁安全㊁实用的EDCs去除技术和设施㊂参考文献:[1] 李 剑,马 梅,王子健.环境内分泌干扰物的作用机理及其生物检测方法[J].环境监控与预警,2010,2(3):18⁃22,25. 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