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江苏省典型地区水源水和饮用水拟/抗甲状腺激素活性筛查及关键致毒物质追踪

作　者: 张凤仙
导　师: 于红霞
学　校: 南京大学
专　业: 环境科学
关键词: 水源水有机污染物受体报告基因试验邻苯二甲酸酯甲状腺激素活性内分泌干扰效应关键致毒物有机提取物
分类号: X832
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

环境中有机污染日趋严重,虽然大多数有机污染物在水中尤其是饮用水中含量较低,但人体与生态环境中长期、低剂量有机污染物接触时,仍会造成严重的,甚至是不可逆的影响。目前环境管理和监测部门主要是依赖化学分析手段对饮用水源水进行监测和评价,显然不能满足人们对饮用水安全性的要求。越来越多的人开始重视潜在内分泌干扰物对饮用水水质的影响,目前大多数的研究集中于雌激素和雄激素,相对而言甲状腺激素活性物质的环境危害信息非常有限。此次研究中利用美国EPA推荐的内分泌干扰活性检测方法-----受体报告基因实验法对分别采自常州(CZ),苏州(SZ),无锡(WX),徐州(XZ)和盐城(YC)水源水,水厂出水,自来水和烧开的自来水有机提取物甲状腺激素活性进行了检测。检测结果表明所有水源水有机提取物均无拟甲状腺激素活性,均有潜在的抗甲状腺激素活性。SZ，WX的水厂出水和自来水有机提取物有抗甲状腺激素活性,但活性大幅降低,说明江苏省水厂常用的水处理工艺对抗甲状腺激素活性物质具有较好的去除效果。烧开后的自来水有机提取物均无抗甲状腺激素活性检出。水样化学分析结果显示水源水邻苯二甲酸酯类化合物浓度高,考虑到邻苯二甲酸酯类化合物作为甲状腺激素活性物质可能产生的危害,测定水中9种常见的邻苯二甲酸酯和己二酸二(2-乙基己基)酯等邻苯二甲酸酯类化合物的甲状腺激素活性。结合水样化学分析结果,利用毒性当量的计算方法追踪其中关键致毒物质的毒性当量,结果表明对于水源水、水厂出水和水管水中邻苯二甲酸正二丁酯(DNBP)是毒性的主要来源,其它如：邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)和邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)等化合物也有不同程度的贡献。一江苏典型水源水和饮用水拟/抗甲状腺激素活性本课题组前期的研究工作表明,江苏典型的水源水有机提取物均有抗甲状腺激素活性。依据江苏省饮用水源地的水系分布特点,本研究选择长江、太湖和淮河三大主要水系的水源水、地下水水源为研究目标,分别取自于常州(CZ)、苏州(SZ)、无锡(WX)、徐州(XZ)和盐城(YC)的水源水、水厂出水、自来水和对应的烧开自来水有机提取物检测拟/抗甲状腺激素活性。研究结果发现：所有采样点有机提取物在浓度设置范围内均无拟甲状腺激素活性。水源水有机提取物抗甲状腺激素活性：苏州(SZ)>无锡(WX)>常州(CZ)>盐城(YC)>徐州(XZ)。苏州(SZ)、无锡(WX)、常州(CZ)、盐城(YC)水源水经过处理,水厂出水有机提取物抗甲状腺激素活性较水厂出水显著降低,其中徐州(XZ)水厂出水与水源水有机提取物抗甲状腺激素活性无显著差别；所有采样点的自来水(水管出水)与水厂出水有机提取物抗甲状腺激素活性无显著差别；所有采样点的烧开的自来水有机提取物在浓度设置范围内均无抗甲状腺激素活性。二化学分析与毒性追踪本研究选取常州(CZ)、苏州(SZ)、无锡(WX)、徐州(XZ)和盐城(YC)的水源水、水厂出水、自来水及烧开水作为研究对象,来评价该地区的水源水是否对人体有潜在健康危害。结果显示经水处理后的水厂出水有机提取物不会对人体产生危害,但是水源水有机提取物的抗甲状腺激素活性仍值得我们关注。通过广谱的化学分析,结合目前已经报道的甲状腺激素活性物质,推断邻苯二甲酸酯类化合物是可能的关键致毒物质。对常州(CZ)、苏州(SZ)、无锡(WX)、徐州(XZ)和盐城(YC)的水源水、水厂出水、自来水及烧开的自来水化学分析10种目标化合物的含量。结果显示水样邻苯二甲酸酯化合物主要有DNBP、DIBP、DEHP、DNOP和BBP。水源水经水处理后,检测发现所有采样点水厂出水邻苯二甲酸酯化合物明显的减少了,而水厂出水与自来水无显著差异,烧开的自来水中没有检出邻苯二甲酸酯类化合物。三基于邻苯二甲酸酯的甲状腺激素活性,鉴别水中关键致毒有机物以DMP、DEP、DIBP、DNBP、BBP、DEHA、DEHP、DNOP、DIDP和DINP10种邻苯二甲酸类化合物为研究对象,利用受体报告基因实验方法检测拟／抗甲状腺激素活性。结合化学分析,计算关键致毒物质的毒性当量。水源水、水厂出水和自来水中的毒性主要来源于邻苯二甲酸二丁酯(DNBP)贡献率大于70%,且邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)也有一定贡献。已有研究结果表明,目前水厂的现有工艺中生物处理步骤对邻苯二甲酸酯类物质有明显的去除作用。

全文目录

主要缩略词中英文对照  7-8
中文摘要  8-11
Abstract  11-15
一前言  15-32
  1.1 我国饮用水源水有机污染现状  15-19
    1.1.1 我国饮用水源水中有机污染物的来源  15-16
    1.1.2 我国饮用水源水中有机污染物的种类和危害  16-19
  1.2 水源水有机提取物的内分泌干扰活性  19-22
    1.2.1 水源水有机提取物拟/抗雌(雄)激素活性  20-21
    1.2.2 水源水有机提取物拟/抗甲状腺激素活性  21-22
  1.3 有机提取物内分泌干扰活性检测与评价  22-28
    1.3.1 有机提取物内分泌干扰活性检测  23-24
    1.3.2 有机提取物内分泌干扰活性评价  24-28
  1.4 江苏省饮用水源水中有机污染状况  28-32
    1.4.1 苏省水源水有机污染物种类  28-29
    1.4.2 江苏省饮用水源水有机提取物甲状腺激素活性  29-32
二水源水和饮用水拟/抗甲状腺激素活性筛查  32-43
  2.1 材料  32-35
    2.1.1 供试水样  32-33
    2.1.2 仪器与试剂  33-35
  2.2 方法  35-39
    2.2.1 水样的采集及前处理方法  35-36
    2.2.2 质粒的获取和鉴定  36-37
    2.2.3 受试物的细胞毒性  37
    2.2.4 拟/抗甲状腺激素活性检测  37-39
  2.3 结果与讨论  39-43
三水源水和饮用水中邻苯二甲酸酯类化合物化学分析  43-56
  3.1 材料  43-44
    3.1.1 供试水样  43
    3.1.2 仪器与试剂  43-44
  3.2 分析方法确定  44-49
  3.3 结果与讨论  49-56
四各类水样中关键致毒物质追踪  56-62
  4.1 邻苯二甲酸酯类化合物甲状腺激素活性检测  56-57
  4.2 邻苯二甲酸酯类对水源水、水厂出水和自来水毒性贡献  57-62
参考文献  62-67
攻读硕士学位期间主要成果  67-69
致谢  69-70

江苏省典型地区水源水和饮用水拟/抗甲状腺激素活性筛查及关键致毒物质追踪

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