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类固醇雌激素(Steroid Estrogens,SE)是水环境中广泛存在的一类化学物质,它可以危害到人类和野生动物的内分泌系统、生殖系统、发育及行为。一些天然类固醇雌激素如雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)及合成类固醇雌激素17a-乙炔基雌二醇(EE2)的雌激素活性是其他环境激素的104-105,这三类SE在浓度低至ng/L时仍能对人和动物的健康带来不可预测的危害。
本研究建立了水环境中类固醇雌激素雌酮(E1)、雌二醇(E2)、乙炔基雌二醇(EE2)这三种雌激素化合物的固相萃取-高效液相色谱法,并运用此法对城北污水处理厂不同处理单元的SE进行了检测,并在此基础上通过实验室试验研究了类固醇雌激素EE2在有机物和氨氮共存体系下的降解特性。
论文第一部分内容主要运用响应面分析法优化固相萃取条件。模型预测的最佳固相萃取条件为:洗脱速率4.12mL/min,洗脱体积10.72mL,进样速率10.51mL/min。此时E1、E2和EE2回收率的预测值为80.03%、88.83%和84.55%。
论文第二部分通过对城北污水处理厂九个月的跟踪检测,发现污水厂进水E1、E2和EE2浓度分别为32.4-89.0ng/L、19.4-78.0ng/L和12.3-45.0ng/L,出水E1、E2和EE2的浓度分别为9.8-34.9ng/L,8.4-22.1ng/L,6.4-18.6ng/L;对应去除率分别为:E121%-76%,E223%-74%,EE221%-68%。雌激素去除效果的影响因素分析表明有机物去除、氨氮去除以及温度与雌激素的去除有较大相关性。
论文第三部分研究了类固醇雌激素EE2在有机物和氨氮共存体系的降解特性。结果表明EE2的降解过程可以分成三个部分:0-30min的快速降解过程;30min-4h之间的较慢降解过程;4h-72h之间的缓慢降解过程。在有机物浓度极低的环境下,雌激素的降解将会受到硝化作用的影响。低浓度下的EE2主要是依靠有机物的共代谢作用去除的,自身代谢作用去除较少。