Sự hấp thụ và phân hủy các hóa chất gây rối loạn nội tiết tố giống estrogen trong đất
Tóm tắt
Các nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá sự hấp thụ của bảy hóa chất gây rối loạn nội tiết (EDCs), gồm có estrone (E1), 17β-estradiol (E2), estriol (E3), 17α-ethynylestradiol (EE2), bisphenol A (BPA), 4-tert-octyl phenol (4-t-OP) và 4-n-nonyl phenol (4-n-NP) trên bốn loại đất (từ đất cát đến đất sét) với các đặc tính lý hóa khác nhau và sự phân hủy sinh học của năm EDCs (BPA, E2, EE2, 4-t-OP và 4-n-NP) trong một loại đất thịt liên quan đến việc tái sử dụng nước thải. Chúng tôi cũng đã xác định quá trình chuyển hóa sinh học của E2 thành E1 trong đất thịt dưới điều kiện hiếu khí và yếm khí. Thử nghiệm hấp thụ bằng phương pháp cân bằng lô cho thấy rằng các phenol mạch nhánh (4-t-OP và 4-n-NP) có sự hấp thụ mạnh nhất vào đất, tiếp theo là các estrogen (EE2, E2, E1, E3) và BPA. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm này cho thấy rằng tất cả năm EDCs, bao gồm cả sản phẩm phân hủy E1, đã bị phân hủy nhanh chóng trong đất trong vòng 7 ngày dưới điều kiện hiếu khí. Tuy nhiên, dưới điều kiện yếm khí trong đất, gần như không có sự phân hủy nào của năm EDCs được ghi nhận ngoại trừ E2, mà cho thấy quá trình phân hủy chậm trong suốt 70 ngày nghiên cứu. Thời gian bán hủy tính toán cho E2 dưới điều kiện yếm khí là 24 ngày trong đất. Estradiol đã được tìm thấy có khả năng chuyển hóa thành E1 dưới cả hai điều kiện hiếu khí và yếm khí. Nghiên cứu cho thấy rằng năm EDCs cũng như E1, có thể tồn tại trong nước thải tái chế, sẽ không bền vững trong đất được thông khí tốt. Nhưng những EDCs này tồn tại trong đất yếm khí có thể ảnh hưởng đến chất lượng đất và nước ngầm cũng như hệ sinh thái.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Asano, 1996, Wastewater reclamation, recycling and reuse: Past, present, and future, Water Sci Technol, 33, 1, 10.2166/wst.1996.0656
Abdulraheem, 1989, Health considerations in using treated industrial and municipal effluents for irrigation, Desalination, 72, 81, 10.1016/0011-9164(89)80028-1
Gallegos, 1999, The effects of wastewater irrigation on groundwater quality in Mexico, Water Sci Technol, 40, 45, 10.2166/wst.1999.0082
Colborn, 1993, Developmental effects of endocrine-disrupting chemicals in wild-life and humans, Environ Health Perspect, 101, 378, 10.1289/ehp.93101378
Tabata, 2001, Estrogenic influence of estradiol-17β, p-nonylphenol and bisphenol A on Japanese medaka (Oryzias Iatipes) at detected environmental concentrations, Water Sci Technol, 43, 109, 10.2166/wst.2001.0079
Rudel, 1998, Identification of alkylphenols and other estrogenic phenolic compounds in wastewater, septage, and groundwater on Cape Cod, Massachusetts, Environ Sci Technol, 32, 861, 10.1021/es970723r
Furhacker, 2000, Bisphenol A: Emissions from point sources, Chemosphere, 41, 751, 10.1016/S0045-6535(99)00466-X
Kuch, 2001, Determination of endocrine-disrupting phenolic compounds and estrogens in surface and drinking water by HRGC-(NCI)-MS in the picogram per liter range, Environ Sci Technol, 35, 3201, 10.1021/es010034m
Nasu, 2001, Study on endocrine disrupting chemicals in wastewater treatment plants, Water Sci Technol, 43, 101, 10.2166/wst.2001.0078
Colucci, 2001, Persistence of estrogenic hormones in agricultural soils: I. 17βEstradiol and estrone, J Environ Qual, 30, 2070, 10.2134/jeq2001.2070
Colucci, 2001, Persistence of estrogenic hormones in agricultural soils: II. 17β-Ethynylestradiol, J Environ Qual, 30, 2077, 10.2134/jeq2001.2077
Hesselsoe, 2001, Degradation of 4-nonylphenol in homogeneous and nonhomogeneous mixtures of soil and sewage sludge, Environ Sci Technol, 35, 3695, 10.1021/es010024l
La Guardia, 2001, Alkylphenol ethoxylate degradation products in land-applied sewage sludge (biosolids), Environ Sci Technol, 35, 4798, 10.1021/es0109040
Casey, 2003, Fate and transport of 17β-estradiol in soil-water systems, Environ Sci Technol, 37, 2400, 10.1021/es026153z
Montgomery-Brown, 2003, Behavior of alkylphenol polyethoxylate metabolites during soil aquifer treatment, Water Res, 37, 3672, 10.1016/S0043-1354(03)00294-X
Mortensen, 2003, Degradation of nonylphenol in spiked soils and in soils treated with organic waste products, Environ Toxicol Chem, 22, 718, 10.1002/etc.5620220406
Staples, 1998, A review of the environmental fate, effects, and exposures of bisphenol A, Chemosphere, 36, 2149, 10.1016/S0045-6535(97)10133-3
U.S. Department of Agriculture., 1996
Ying, 2003, Sorption and degradation of selected five endocrine disrupting chemicals in aquifer material, Water Res, 37, 3785, 10.1016/S0043-1354(03)00261-6
Ying, 2002, On-line solid-phase extraction and fluorescence detection of selected endocrine disrupting chemicals in water by high-performance liquid chromatography, J Environ Sci Health B, 37, 225, 10.1081/PFC-120003100
Francioso, 1992, Sorption of atrazine and trifluralin in relation to the physio-chemical characteristics of selected soils, Sci Total Environ, 123/124, 503, 10.1016/0048-9697(92)90172-O
Chiang, 1997, Sorption of herbicides butachlor, thiobencarb, and chlomethoxyfen in soils, Bull Environ Contam Toxicol, 58, 758, 10.1007/s001289900398
Ternes, 1999, Behaviour and occurrence of estrogens in municipal sewage treatment plants—I. Investigations in Germany, Canada and Brazil, Sci Total Environ, 225, 81, 10.1016/S0048-9697(98)00334-9
Lee, 2002, Degradation of 17β-estradiol and its metabolites by sewage bacteria, Water Air Soil Pollut, 134, 353, 10.1023/A:1014117329403
Jürgens, 2002, The potential for estradiol and ethynylestradiol degradation in English rivers, Environ Toxicol Chem, 21, 480, 10.1002/etc.5620210302
Ying, 2003, Degradation of five selected endocrine-disrupting chemicals in seawater and marine sediment, Environ Sci Technol, 37, 1256, 10.1021/es0262232
Dorn, 1987, Degradation of bisphenol A in natural waters, Chemosphere, 16, 1501, 10.1016/0045-6535(87)90090-7
Ike, 2000, Biodegradation of bisphenol A in the aquatic environment, Water Sci Technol, 42, 31, 10.2166/wst.2000.0549
Voordeckers, 2002, Anaerobic biotransformation of tetrabromobisphenol A, tetrachlorobisphenol A, and bisphenol A in estuarine sediments, Environ Sci Technol, 36, 696, 10.1021/es011081h
Thiele, 1997, Alkylphenol ethoxylates: Trace analysis and environmental behavior, Chem Rev, 97, 3247, 10.1021/cr970323m
Bennie, 1999, Review of the environmental occurrence of the alkylphenols and alkylphenol ethoxylates, Water Qual Res J Can, 34, 79, 10.2166/wqrj.1999.004
Bennie, 1997, Occurrence of alkylphenols and alkylphenol mono- and diethoxylates in natural waters of the Laurentian Great Lakes basin and the upper St. Lawrence River, Sci Total Environ, 193, 263, 10.1016/S0048-9697(96)05386-7