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水处理过程中典型雌激素活性物质的变化特征

孙庆峰  
【摘要】: 具有雌激素活性的内分泌干扰物(e-EDCs)因其对野生动物和人类健康具有较大的危害而受到国内外的广泛关注。我国对于这类物质在污水和自来水常规处理工艺中的存在状况、处理工艺对它们的去除效果以及出水中残留物质对水生动物和人类健康的危害等方面的研究还比较薄弱。本文以北京市典型污水和自来水处理过程为对象,研究雌激素活性物质的存在状况与变化特征。 采用固相萃取前处理、硅胶氧化铝柱-有机溶剂淋洗分级以及气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)分析雌激素活性物质的种类和浓度,利用重组基因酵母检测雌激素活性,建立了分析污水和自来水中典型雌激素活性物质的方法(BDCA)。 采用BDCA方法从识别我国典型污水和自来水中的雌激素活性贡献物着手,了解其存在状况及在污水和自来水处理过程中的物质浓度变化和雌激素活性变化,发现双酚A、壬基酚和辛基酚是某污水进水的雌激素活性贡献物,其它雌激素活性物质是出水的雌激素活性贡献物;壬基酚和酞酸酯是某自来水源水中雌激素活性贡献物,混凝沉淀单元中雌激素活性有所增加,一部分来自于混凝剂中的烷基酚类,另一部分可能来自于混凝过程中甾醇类的释放,加氯消毒也导致雌激素活性增强,可能是酚类和天然有机物的氯化过程所致。 研究了臭氧氧化对污水和自来水中的雌激素活性物质的去除效果,发现臭氧能快速、有效地去除污水和自来水的雌激素活性;虽然臭氧能完全去除水中壬基酚的雌激素活性,但同时会生成壬基苯二酚、壬基苯醌等具有不同雌激素活性的中间产物,增加臭氧投加量、降低pH、减少悬浮物含量、降低羟基自由基抑制剂浓度以及控制适量的腐殖酸浓度等措施有利于4-NP雌激素活性的去除。 提出以雌激素活性作为水中雌激素活性物质的综合指标,依据生态风险评价初步探讨了污水出水、地表水和自来水出厂水的雌激素活性安全阈值,使用设置的安全阈值对目前的污水和自来水处理工艺中e-EDCs进行了风险评估,并对相关处理工艺提出了改进措施。


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