奶牛糞便中甾體雌激素污染特征調(diào)查及在堆肥過程中的降解行為研究.pdf

1、人們對乳肉制品需求量的不斷增加使得安徽省內(nèi)集約化奶牛養(yǎng)殖業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展,而畜禽糞便是天然甾體雌激素雌酮(E1)、17α-雌二醇(17α-E2)、17β-雌二醇(17β-E2)和雌三醇(E3)排放到環(huán)境中的重要來源之一。甾體雌激素因其具有較強的內(nèi)分泌干擾性而越來越受到關(guān)注,在ng/L濃度下即會對水生生物的繁衍產(chǎn)生不利影響。本文采集集約化養(yǎng)殖場新鮮的奶牛糞便,建立精確高效的雌激素提取檢測方法;并將此法用于安徽省內(nèi)主要集約化養(yǎng)殖場的污染

2、現(xiàn)狀調(diào)查,估算全省的雌激素排放量;通過高溫好氧堆肥過程中甾體雌激素的遷移和轉(zhuǎn)化進行降解動力學(xué)分析,降低奶牛糞便中甾體雌激素對環(huán)境的危害程度。研究的主要結(jié)論如下:
　　分別用HPLC和GC-MS兩種方法進行奶牛糞便中甾體雌激素檢測。HPLC法檢測E1的回收率在30.02％~62.15%之間,E2的回收率在50.21%~67.14%之間,E3的回收率在43.12%~65.97%之間;而采用GC-MS法測定時,四種甾體雌激素E1、17α

3、-E2、17β-E2和E3的回收率為86.36%~124.10%,明顯優(yōu)于HPLC法。此外,HPLC的檢出限為40.74~82.11μg/kg,相對標準偏差為5.85%~11.79%;而采用GC-MS法的檢出限為7.49~26.37μg/kg,相對標準偏差為4.81%~8.38%。由此可以確立GC-MS法是一套可行有效、精確可靠的固相中甾體雌激素的分析測試方法。
　　用已確立的GC-MS法調(diào)查安徽主要集約化養(yǎng)殖場排泄物中雌激素含量

4、。調(diào)查結(jié)果顯示奶牛糞便中的雌激素主要包含E1、17α-E2和17β-E2。青年牛的雌激素含量最少,17α-E2為30.91~79.65μg/kgDW,17β-E2為64.73~277.70μg/kgDW,E1為114.54~191.31μg/kgDW;干奶牛次之,17α-E2為289.29~584.54μg/kgDW,17β-E2為55.94~266.76μg/kgDW,E1為61.95~760.73μg/kgDW;泌乳牛最高,17α-

5、E2為139.23~2997.14μg/kgDW,17β-E2為38.57~305.06μg/kgDW,E1為136.13~233.02μg/kgDW。并按此估算出全省每年奶牛養(yǎng)殖業(yè)排泄物中雌激素排放量17α-E2為514.77kg,17β-E2為58.42kg,E1為139.86kg,總的甾體雌激素排放量為652.31kg。
　　考察了以奶牛糞便和稻草秸稈為原料,進行高溫好氧堆肥過程中甾體雌激素的遷移和轉(zhuǎn)化以及對堆肥理化性質(zhì)的影

6、響。試驗結(jié)果表明,高溫好氧堆肥過程中E1、17α-E2、17β-E2和E3遵循一級降解動力學(xué)模型,半衰期分別為2.30d、10.48d、1.43d和1.77d。去除率分別達到99.63%、86.81%、100%和100%,總的雌激素去除率達到99.6%。在好氧堆肥過程中,雌激素活性EEQ逐漸降低。EEQ從最初的972.08μg/kgDW降至第39天的10.45μg/kgDW,雌激素活性降低了98.92%。添加甾體雌激素對好氧堆肥過程中的