论文部分内容阅读
天然类固醇激素在极低的浓度(ng/L)下即可干扰生物个体的内分泌系统及生殖系统,因而受到广泛关注。目前,国内外关于类固醇激素的研究主要集中于雌激素,而对于广泛检测的雄激素和孕激素却研究较少。本文首次对雄烯二酮、孕酮在我国土壤中的吸附、降解特征进行了分析研究,并讨论了含水量、温度、牛粪可溶态有机质(DOM)对雄烯二酮、孕酮两种环境行为的影响,特别是模拟研究了东北季节性冻土环境对降解的影响。(1)通过恒温摇床批量试验研究了雄烯二酮、孕酮在我国典型的3种土壤中的动力学吸附特性及热力学吸附特性,同时分析研究了不同浓度的牛粪可溶态有机质(DOM)对吸附的影响。结果表明,雄烯二酮、孕酮在土壤中的吸附经历了前期快速吸附和后期缓慢平衡两个阶段,Freundlich等温吸附方程能够较好地描述两种激素在三种土壤中的吸附特征,R2分别大于0.83、0.89。雄烯二酮、孕酮在三种土壤中的吸附均呈现非线性。就两种不同的目标激素而言,雄烯二酮在潮土中表现出的非线性最强(n=0.37);与之相反,孕酮在潮土中的吸附接近线性(n=0.90)。同时,雄烯二酮、孕酮在3种土壤中的吸附系数(Kf)分别介于6.0-20.2、25.2-107.8mg1-nLn/kg,并与土壤中所含有机质呈显著正相关(P<0.05),其中孕酮的吸附能力较雄烯二酮的强;两种激素在不同土壤中的吸附能力均表现为:黑土>潮土>红土。共存牛粪DOM在低浓度时显著促进雄烯二酮在土壤中的吸附作用,而孕酮仅在潮土中受到显著促进作用。浓度继续时,DOM对吸附的影响作用的响应存在不一致。研究认为,有机质是土壤吸附类固醇激素的主要组分,实际粪便农用时共存牛粪DOM浓度极高,可促进雄烯二酮、孕酮向地表水和地下水的迁移。(2)通过室内批量培养试验,研究了雄烯二酮、孕酮在三种土壤中的降解特征,同时考察了含水量、温度(包括冻融循环)对降解的影响。研究表明,两种激素在土壤中的降解符合一级动力学方程,R2分别介于0.81-0.99、0.82~0.98。25%含水量时雄烯二酮、孕酮的降解速率分别为0.063~0.229、0.033~0.215d1。雄烯二酮、孕酮分别在潮土、黑土中降解最快;红壤均不利于两种激素的降解。与吸附特征类似,两种激素在土壤中的降解也呈现出了初期降解较快,随后缓慢降解的过程。与未作处理的土壤相比,灭菌的土壤中雄烯二酮、孕酮的降解半衰期均得到延长,表明微生物降解是雄烯二酮、孕酮的主要降解途径。研究还发现,含水量升高、温度升高均有利于两种激素在土壤中的降解,而共存牛粪DOM抑制了两种激素在黑土中的降解。另外,由于冻融循环过程杀死了大量微生物,因而不利于目标激素的降解。