17α-乙炔雌二醇胁迫下零价铁对硝化污泥中抗性基因的影响

采用硝化污泥序批式反应器去除17α-乙炔雌二醇(EE2),基于宏基因组测序技术考察了零价铁(ZVI)对硝化污泥去除17α-乙炔雌二醇(EE2)过程中抗生素抗性基因(ARGs)的影响,结合菌群结构分析了其潜在影响机制.结果表明,硝化污泥处理EE2过程中ARGs丰度提高了724.42TPM(每百万转录本中来自于某基因的转录本数目),但ZVI削减了此过程中的ARGs丰度增长趋势,EE2及ZVI改变了ARGs亚型的分布,但对ARGs类型及亚型种类无明显影响.EE2使得硝化污泥中属于高风险等级(Q1及Q2)的ARGs丰度增加了555.75TPM及151.08TPM,ZVI降低了硝化污泥中的抗性风险.多重耐药是硝化污泥中丰度占比最大的高风险(Q1和Q2等级)ARGs类型,占比高达49.23%.微生物群落是硝化污泥中ARGs的重要驱动因子,鞘脂单胞菌属(Sphingopyxis)等菌属与多种ARGs显著正相关,可能是多种ARGs的共同潜在宿主.

UV/H_2O_2工艺降解水中17α-乙炔基雌二醇

采用UV/H2O2间歇式光氧化反应器去除饮用水中低浓度17α-乙炔基雌二醇(EE2).结果表明,在原水中EE2浓度约为650μg/L、UV光强154μW/cm2、H2O2投加量5mg/L、反应时间30min条件下,EE2的去除效率可达到90%;光降解过程符合拟一级反应动力学模型;EE2的光降解速率常数随着H2O2投加量和光强的增加而增加.较低的反应液pH值有助于EE2的光降解.UV/H2O2联用工艺对EE2的去除具有协同作用.阴离子HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-对EE2光降解反应有抑制作用.

土壤和沉积物中有机质对双酚A和17α-乙炔基雌二醇的吸附行为

研究了土壤和沉积物原始样品bulk及其有机质组分(非水解性有机质NHC、碳黑BC和腐殖酸HA)对17α-乙炔基雌二醇(EE2)和双酚A(BPA)的吸附行为.所有的吸附等温线都很好地拟合了Freundlich模型,除HA和bulk外,所有的吸附等温线都为显著的非线性(n值为0.46—0.76).对于EE2和BPA的吸附非线性因子n值都存在这样的关系:HA>NHC>BC.EE2以有机碳归一化的Freundlich吸附能力(lgKOC)有BC>NHC>bulk>HA的关系,说明有机质成熟度越高,对EE2或者BPA的吸附能力越高.在土壤和沉积物有机质SOM(NHC、BC和HA)对吸附BPA和EE2的贡献上,NHC、BC和HA对沉积物和土壤对BPA总吸附贡献上要明显弱于它们对EE2的贡献.除了内分泌干扰物(EDCs)的疏水性影响EE2和BPA的吸附能力的差异外,分子大小和带电子苯环数也影响它们的吸附能力差异.

17α-乙炔基雌二醇在微塑料上的吸附和解吸行为

以内分泌干扰物17α-乙炔基雌二醇(EE2)作为目标污染物,系统研究了5种微塑料聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(TPU)、聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(PS)对EE2的吸附动力学、吸附等温线及解吸作用.微塑料对EE2的吸附动力学和吸附等温线的结果表明,5种微塑料对EE2的吸附能力为PA>TPU>PE>PVC>PS;5种微塑料中TPU和PA具有最大的吸附能力和吸附容量,主要归因于氢键产生的化学吸附;而PE、PS、PVC主要是依靠范德华力的相互作用.因PA和TPU对EE2的吸附能力更强,两者的解吸量均高于其他3种物质.采用解吸率来反映不同微塑料的解吸性能,发现EE2在PS中的解吸率最高,PA和TPU上解吸率相对较低.采用单因素重复测量方差分析统计学方法对EE2在5种微塑料上的解吸特性进行分析,EE2在PS与其他4种微塑料之间表现为显著性差异,其余微塑料两两之间无显著性差异;尽管肠胃液中解吸率高于去离子水,但两者并无显著性差异.

17α-乙炔基雌二醇降解菌的分离鉴定及降解特性

从避孕药生产厂废水处理站的活性污泥中驯化、分离到1株能够以17α-乙炔基雌二醇（17α-ethynylestradiol，EE2）为唯一碳源和能源生长的菌株JCR5．经过对其形态特征、生理生化以及16SrDNA序列分析，该菌株为鞘氨醇杆菌属（S肋抽gobacteriumsp．）．研究表明，菌株JCR5利用EE2生长的适宜温度为25～40℃，培养基初始pH为7～9．金属离子Ni^2＋、Mn^2＋、Cu^2＋、Fe^3＋能够促进菌株的生长，而Zn^2＋、Ag^＋、Pb^2＋、Ca^2＋和Al^3＋离子对菌株的生长具有不同程度的抑制作用．菌株JCR5在10d内对初始底物浓度为30mg·L^-1EE2的降解率可达到87％．

鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium sp.)JCR5降解17α-乙炔基雌二醇的代谢途径

从北京某避孕药厂污水处理站曝气池的活性污泥中分离得到1株能够以17α-乙炔基雌二醇(17α-ethinylestradiol,EE2)为唯一碳源和能源生长的菌株JCR5.通过对其形态特征、生理生化以及16S rDNA序列分析,鉴定该菌株为鞘氨醇杆菌属(Sphingobacteriumsp.).菌株JCR5在10d内对初始底物浓度为30 mg.L-1EE2的降解率可达87%.该菌株能够利用甾体雌激素(甾酮、17β-雌二醇、雌三醇以及炔雌醇甲醚)、避孕药生产中间体以及一些芳烃化合物为唯一碳源生长.对EE2降解中间产物进行质谱分析推测,EE2在降解过程中首先被氧化为雌酮(estrone,E1),后经过一系列生物催化作用生成2-羟基-2,4-二烯-戊酸和2-羟基-2,4-二烯-1,6-己二酸2种中间代谢产物.前者是与Comamonas testosteroniTA441代谢睾甾酮的途径类似的产物,而后者是3-羟基-4,5-9,10-二断雌甾烷-1(10),2-二烯-5,9,17-三酮基-4-酸不同于前者断键位置的另一产物.

三种藻类引发水中17α-乙炔基雌二醇的光降解实验研究

研究了普通小球藻、铜绿微囊藻和柱孢鱼腥藻3种藻类引发水中17α-乙炔基雌二醇（EE2）的光降解。结果表明，在250W高压汞灯（HPML，nm）的照射下，一定藻浓度下，EE2的光降解率可达19％～20％。另外，还研究光强、藻悬浮液浓度和EE2初始浓度等对EE2光降解速率的影响，发现在本实验体系中，光通量大、藻浓度高及EE2初始浓度低有利于提高EE2的光降解速率。

水溶液中17α-乙炔基雌二醇的光降解

研究了水溶液中 17α 乙炔基雌二醇 (EE2 )在紫外杀菌灯 (λ =2 5 4nm ,30W)下的光降解 .EE2 浓度在 1.0— 2 5mg L范围内 ,光降解是假一级反应 .在水溶液pH 5— 8范围内 ,EE2 的光降解速率随溶液pH值增加而增加 ,三价铁离子对EE2

17α-乙炔基雌二醇在铁(Ⅲ)-草酸盐配合物体系中的光降解

以125 W高压汞灯为光源,研究了水中17α-乙炔基雌二醇(EE2)在铁(Ⅲ)-草酸盐(Ox)配合物体系中的光降解;考察了初始pH,c(Fe(Ⅲ))/c(Ox)配比及EE2初始质量浓度对EE2光降解的影响.结果表明:铁(Ⅲ)-草酸盐体系能引发EE2的光降解.在pH为3.50,c(Fe(Ⅲ))/c(Ox)为10.0/120.0时,光照160min;ρ(EE2)为2.0mg/L时的EE2光降解效率可达53.5%.在pH为3.00～6.00的实验范围内,当pH为3.00～4.00时,EE2的光降解效率最高;在ρ(EE2)为2.0～10.0 mg/L时,EE2的光降解效率随溶液中初始ρ(EE2)的增加而降低.

17α-乙炔基雌二醇的降解及其共基质代谢特性

以一株降解甾体雌激素17α-乙炔基雌二醇(EE2)的鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriumsp.)JCR5为材料,研究了JCR5降解EE2的适宜接种量、底物利用情况和添加营养物对降解能力的影响.结果表明,在接种量为7%(体积分数)(OD600≈1)时,EE2的降解率最高;JCR5能够利用甾体雌激素(甾酮、17β-雌二醇、雌三醇以及炔雌醇甲醚),避孕药生产中间体以及一些芳烃化合物为唯一碳源生长;添加少量葡萄糖、蛋白胨和酵母粉,均能促进JCR5对EE2的降解.葡萄糖、17β-雌二醇(E2)分别与EE2的共基质代谢试验表明,在共基质条件下,葡萄糖的存在对EE2的降解起到一定的促进作用,而E2的存在对EE2的降解具有一定的抑制作用.利用HPLC检测EE2降解过程发现,在EE2降解的同时伴有未知的EE2代谢产物峰出现.

NF270截留17α-乙炔基雌二醇过程

研究了操作压力、电解质及pH等因素对聚酰胺复合纳滤膜组件NF270截留水溶液中100μg/L 17α-乙炔基雌二醇(EE2)过程的影响,同时考察了NF270对葡萄糖配水中100μg/L EE2的截留情况.结果表明:NF270能实现对微量甾体雌激素EE2的有效截留;截留初始阶段,EE2在膜面的吸附作用增强了NF270的截留效能,组件运行6 h后膜截留性能稳定.出水ρ(EE2)随着操作压力的增大略有增大,当操作压力为0.5 MPa时,出水ρ(EE2)为31.09μg/L.加入MgSO4和CaCl2等电解质,截留率略有提高,出水ρ(EE2)为27.10μg/L.酸性条件对NF270截留EE2影响较小,当pH为11时EE2稳定截留率为88.81%,比中性条件高19.91%.0.5 MPa条件下NF270对葡萄糖配水中EE2截留效果明显提高,出水ρ(EE2)仅为11.96μg/L.

水溶液中17α-乙炔基雌二醇的臭氧氧化产物与反应历程

利用HPLC,GC/MS和量子化学软件Gaussian98研究了水溶液中17α乙炔基雌二醇(EE2)臭氧氧化的产物及反应历程.分析结果表明,水溶液中EE2的氧化产物为亲水性较大的小分子化合物,经臭氧氧化2min后的产物主要为羟基化EE2的醌类化合物,20min后的氧化产物主要为乙二酸、丙二酸等含有2—6个碳原子的小分子羧酸类物质.软件计算结果表明,EE2分子中C2原子的电荷密度比较高,发生羟基自由基加成反应生成羟基化产物,然后被氧化为醌类化合物,进一步的氧化使得EE2苯环和脂环发生开环反应,生成小分子羧酸.产物鉴定与量子化学软件计算的结果具有一致性,两者的结合较好地揭示了EE2臭氧氧化的反应历程.

聚氨酯海绵负载二氧化钛/石墨烯复合蒙脱土漂浮材料可见光降解17α-乙炔基雌二醇

将二氧化钛/石墨烯复合蒙脱土材料负载在聚氨酯海绵上,制备了一种新型漂浮光催化材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能量弥散X射线探测器、X射线衍射仪和紫外-可见漫反射光谱仪等研究材料的表征,结果显示,二氧化钛纳米粒子分布于片状石墨烯表面,光催化活性组分均匀稳定地分布于聚氨酯海绵表面及基体中。该材料的密度约为0.26 g/cm^3,比表面积为17m^2/g,保证了其漂浮性质和对污染物良好的吸附能力。1 g材料对2 mg/L 17α-乙炔基雌二醇(EE2)的吸附能力达到73%,4 h降解率达到76%。此外,经5次循环使用,该材料对EE2的降解效率无明显下降,表明其在实际污染水体修复过程中具有良好的稳定性和可持续利用性。

鱼腥藻对水中17α-乙炔基雌二醇的催化光降解

利用紫外杀菌灯 (λ=2 5 4nm ,30W)作为光源 ,采用鱼腥藻悬浮体系 ,研究了水溶液中 17α 乙炔基雌二醇 (EE2 )光降解反应中影响降解速率的相关因素。实验结果表明 ,EE2 浓度在 5— 2 0mg/L范围内 ,光降解效率与EE2 初始浓度成正比 ,反应是假一级反应。藻的浓度对EE2 的降解效率有一定的影响。光降解产物的红外光谱 (IR)表明 ,EE2在紫外光作用下光降解破坏了苯环 ,开环结果生成了C =O结构产物 ,同时表明可能发生脱碳反应。

漆酶催化氧化废水中17α-乙炔基雌二醇

用漆酶催化氧化法处理废水中的17α-乙炔基雌二醇(简称EE2)。考察了温度、pH值、起始底物浓度、起始漆酶浓度和助催化剂等因素对EE2去除率的影响。实验结果表明漆酶能有效催化氧化废水中的EE2,适宜的反应条件为:温度35℃,pH值5.38,漆酶与EE2起始浓度之比宜大于0.178 U/μmol,反应180 min,EE2的去除率大于92%。其他反应条件一定,EE2起始浓度在0.017 1-0.051 3mmol/L之间,EE2去除率随其浓度升高而缓慢下降,但去除量逐渐升高;EE2起始浓度在0.051 3~0.137 6 mmol/L之间,EE2的去除率和去除量都显著降低。磁力搅拌和助催化剂ABTS都能显著加快反应速度,提高EE2去除率。

活性炭对17α-乙炔基雌二醇吸附性能的研究

采用静态吸附试验研究了6种粉末活性炭和颗粒活性炭对17α-乙炔基雌二醇(EE2)的吸附特性。试验结果表明,活性炭可以有效地对EE2进行吸附去除,Freundlich型吸附等温式能够很好的描述活性碳对EE2的吸附,各吸附剂的相关系数达极显著水平或显著水平。从活性炭吸附性能指标比较看,PAC3#对EE2的吸附容量最大,GAC7#对EE2的吸附速度最快,但吸附容量较小。

污水中17α-乙炔基雌二醇的去除及其机理研究进展

阐述了内分泌干扰作用最强且生态风险最大的类固醇雌激素17α-乙炔基雌二醇(EE2)的国内外研究历程及成果,及其在污水处理中的迁移转化和去除机理。结果表明,常规污水处理过程中,EE2主要通过污泥吸附和生物降解2种途径去除,EE2首先通过污泥吸附从水相迅速转移至活性污泥絮体内,而后通过生物降解被最终去除;其中,生物硝化作用对EE2的生物降解和去除起到重要作用,强化硝化作用可在一定程度上利于EE2的去除。认为未来应着重研究EE2的生物降解机理,探索其高效降解菌,并开发能高效去除EE2且脱氮除磷的活性污泥工艺。

污水处理过程中17α-乙炔基雌二醇去除的影响因素

分析了当前国内外17α-乙炔基雌二醇(EE2)主要研究成果,阐述了污水处理过程中影响EE2去除的主要因素,包括污泥性质、工艺类型、污泥龄、水力停留时间、温度、氨氮含量、有机负荷、EE2含量等。活性污泥法对EE2有相对更好的去除效果;好氧条件下,延长污泥龄和水力停留时间、提高温度、强化硝化等均可在一定程度上提高EE2的去除效果。认为今后需探索既能最大限度地吸附EE2,又不至引起微生物活性下降及EE2的解吸的适宜的污泥含量;既能使污泥保持具有较高的吸附能力,也使微生物保持较高生物活性的适宜温度。应深入研究污水处理过程EE2的减量化技术,优化活性污泥工艺及运行条件,在强化硝化作用等的同时提高EE2的去除率,从而从源头上减少其进入水环境的总量。

GC-MS联用鉴定17α-乙炔基雌二醇光降解的产物

采用BSTFA衍生化并结合GC-MS的方法鉴定出了硅藻引发17α-乙炔基雌二醇(EE2)光降解的中间产物10ε-17α-二羟基-1,4-乙炔基雌二烯-3-酮。对EE2的降解机理进行了探讨,认为EE2在光降解过程中,分子中的C3和C10原子容易受到电子的攻击,氧化生成羰基或羟基化合物。

雌酮、17β－雌二醇与17α－乙炔基雌二醇在污水样中的稳定性研究

雌酮(E1)、雌二醇(E2)和炔雌醇(EE2)在ng.L-1的浓度水平即可干扰生物的内分泌系统,在英国即将被限制排放。论文研究了在三种水样保存方式下污水厂进水和尾水中E1,E2和EE2浓度的变化。研究显示:(A)在4℃,避光保存,三种雌激素在进水样中降解率为22%、34%和4%;在尾水样中则分别为14%、26%和2%。(B)在4℃避光及pH=2(英国环保署常规有机污染物保存方法)保存条件下,E1、E2和EE2在2天内在进水样中的损失率为8%、20%和4%;在尾水样中的损失率分别为4%、17%和1%。(C)在水样中加入Cu(NO3)2抑制剂至250mg.L-1并用HCl调节至pH=3在低于10℃避光保存,可保证E1、E2和EE2在15天内损失<3%。采用方式C保存水样有利于提高分析检测E1、E2和EE2的准确度和重现性。