陳 玲,孫永祺,楊青青,徐秀舉,李湘鳴
(1.揚州大學(xué)醫(yī)學(xué)院,江蘇 揚州 225002;2.揚州大學(xué)廣陵學(xué)院,江蘇 揚州 225001;3.揚州市衛(wèi)生監(jiān)督所,江蘇 揚州 225002)
?衛(wèi)生論壇?
揚州市地面水雌激素類化合物污染水平調(diào)查研究
陳 玲1,3,孫永祺2,楊青青2,徐秀舉1,李湘鳴1
(1.揚州大學(xué)醫(yī)學(xué)院,江蘇 揚州 225002;2.揚州大學(xué)廣陵學(xué)院,江蘇 揚州 225001;3.揚州市衛(wèi)生監(jiān)督所,江蘇 揚州 225002)
目的調(diào)查分析揚州市區(qū)地面水中環(huán)境雌激素含量。方法 根據(jù)揚州市區(qū)水系及居民用水等情況,設(shè)計16采樣點,采用重組酵母細胞測定水中環(huán)境雌激素含量。結(jié)果 在所調(diào)查的16個水樣中,7個水樣雌激素類化合物位于檢出限以下或呈陰性結(jié)果(7/16),14個水樣雌激素類化合物波動于1.6×10-8~8.6×10-9E當(dāng)量(mol/l)之間,其中制藥廠旁的生活污水中雌激素類化合物最高,達2.1×10-5E當(dāng)量(mol/l)。結(jié)論 揚州市水環(huán)境治理雖取得一定成績,但要實現(xiàn)“親水城市水更清,綠楊城郭城更綠”的奮斗目標,還需要進行進一步的努力。
環(huán)境雌激素;重組酵母細胞;水環(huán)境污染
水環(huán)境污染對人類健康的危害已成為不爭的實事,揚州市自上世紀80年代初先后實現(xiàn)了全市鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施、生活垃圾轉(zhuǎn)運體系、醫(yī)療廢物集中處置、區(qū)域供水“四個全覆蓋”,使得揚州的水環(huán)境得到了不同程度的改善。
評價水環(huán)境污染程度的方法和指標很多,但是自丹麥學(xué)者Carlsen[1]等報道人類精子計數(shù)下降以來,人們對環(huán)境雌激素(或稱環(huán)境類分泌干擾物)對生殖健康的影響給予了極大的關(guān)注。為了解經(jīng)過30多年的生態(tài)文明建設(shè)揚州市的水環(huán)境情況,我們選用雌激素調(diào)控的重組酵母對揚州市區(qū)地面水的環(huán)境雌激素進行調(diào)查分析。
根據(jù)揚州市區(qū)水系及居民用水等情況,設(shè)計16個采樣點,用來研究揚州市不同水系的雌激素類化合物的污染情況。每個取樣斷面在主流處水面以下0.5 m處設(shè)采樣點,水樣以干凈棕色玻璃瓶采集,采樣前用水樣預(yù)洗采樣瓶3次。水樣采集后于4℃冷藏。
采集的水樣依次用絹布、單層濾紙抽濾,去除較大粒徑的懸浮顆粒,再用0.45 μ和0.22 μ混合纖維素酯微孔濾膜抽濾,所用容器及濾器(膜)均用雙蒸水提前清洗干凈。
1.3.1 C18吸附柱的活化
吸取5 mL甲醇對C18(1000 mg C18/柱)吸附柱進行活化,每次15分鐘,共3次,再用雙蒸水清洗3次,每次15分鐘。將活化后的吸附柱放入4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 吸附與洗脫
用活化后的C18柱,對水樣中的雌激素類化合物進行吸附,每次取處理水樣30~50 mL,讓其自然通過吸附柱。當(dāng)定容水樣全部通過吸附柱后,用循環(huán)水式真空泵抽氣5 min,盡量除去C18吸附柱中殘留的水分。用乙腈對吸附柱所富集的類雌激素化合物進行洗脫,每次用3 mL,共洗脫3次,將洗脫液收集于10 mL具塞試管中,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3 洗脫液定容
用氮吹儀將洗脫液吹干,用乙腈定容至100 μl,編號,封裝于500 μl玻璃瓶中。
所用酵母細胞及細胞的復(fù)蘇與培養(yǎng)參照文獻[2]所報道方法進行。6小時后檢測重組酵母細胞的β-半乳糖苷酶活性,方法參見文獻[2]所報道方法。
X:經(jīng)陽性對照(E2)的回歸方程計算的水樣中雌激素類化合物的含量,用E2當(dāng)量表示;K:水樣的濃縮倍數(shù)
圖1 雌二醇與重組酵母細胞的劑量效應(yīng)曲線
圖1為陽性對照雌二醇與重組酵母細胞的劑量效應(yīng)曲線,呈“S”型(A),經(jīng)過logistic方程擬合,并線性化,方程為ln((12-y)/y)=-0.6883x-2.8714(B),r=0.9816(P<0.01)。經(jīng)用該回歸方程計算各水樣中的雌激素類化合物(以雌二醇當(dāng)量表示(mol/l)),表1所示??梢娪?個水樣雌激素類化合物位于檢出限以下或呈陰性結(jié)果(7/16),有14個水樣雌激素類化合物波動于1.6×10-8~8.6×10-9E當(dāng)量(mol/l)之間,而位于制藥廠旁的生活污水中,雌激素類化合物最高,達2.1×10-5 E當(dāng)量(mol/l)。
表1 水樣中的雌激素類化合物(E當(dāng)量,mol/l)
20世紀90年代以來,對于環(huán)境雌激素的研究,日益引起世界各國的極大關(guān)注。目前許多研究認為男性精子數(shù)量的下降、生殖器官畸形和生殖腫瘤發(fā)病率的升高以及野生動物發(fā)育異常與環(huán)境雌激素的污染有關(guān)[3]。
90年代末,有比利時學(xué)者利用重組酵母細胞檢測了本國地面水中的雌激素類化合物,在所調(diào)查的16個水樣中,有8個呈陰性結(jié)果(50%)[4],而本研究發(fā)現(xiàn)7個呈陰性結(jié)果(43.75%),這種差別是無統(tǒng)計學(xué)意義的,說明揚州市通過生態(tài)文明建設(shè),水環(huán)境得到了較大的改善。但是,各水系的雌激素類化合物的分布是不均勻的,特別是位于制藥廠附近的河水雌激素類化合物高于其他河流,達2.1×10-5mol/L雌二醇當(dāng)量。有人對制藥廠污水中的雌激素進行固相萃取-衍生化氣相色譜/質(zhì)譜法測定分析,發(fā)現(xiàn)污水中雌二醇和雌酮質(zhì)量濃度分別達396.6和39.9 ng/L,即使是經(jīng)過凈水處理工藝排放的污水雌激素的去除率還不到50%[3],這可能與此有關(guān)。
值得注意的是市區(qū)生活污水污染比較嚴重的河流及農(nóng)田灌溉用水的環(huán)境雌激素的濃度相對較低,特別是在污染比較嚴重的情況下,所檢測的雌激素效應(yīng)卻低于與長江相通的河流,這與文獻[4]相一致,可能與污水中的表面活性劑和清潔劑和天然及合成某些激素所產(chǎn)生的拮抗作用有關(guān)。
用重組酵母細胞檢測了地面水中的雌激素類化合物,是一種比較敏感的方法但是,受酵母細胞的種類、水樣富集的方法以及報告基因度量方法等因素的影響,因此,不同實驗室所測的污染水平結(jié)果很難進行比較。雖然揚州市在生態(tài)文明建設(shè)取得了許多可喜的成績,但本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)有一半以上的水樣發(fā)現(xiàn)有雌激素類化合物,因此要實現(xiàn)“親水城市水更清,綠楊城郭城更綠”的奮斗目標還需要進行艱苦的努力。
[1] Carlsen E,Givercmen A,Keiding N,Skkkekae NE.Evidence for decreasing qualities of semen during past 50 years. Br. Med.J.1992,305:609-613.
[2] 達劍森,步培松,鞠福良,劉 建,高 俊,吳曉麗,李湘鳴,劉宗平.雌激素受體傳感酵母細胞檢測豬尿中雌激素類藥物[J].畜牧與獸醫(yī),2014,46(9):23-26.
[3] Skakkebaek NE,Keiding N.Changes in semen and the testis.BMJ,1994,309(6965):1316-1317.
[4] Witters HE,Vangenechten C,Berckmans P.Detection of estrogenic activity in Flemish surface waters using an in vitro recombinant assay with yeast cells. Water Sci Technol,2001,43(2):117-123.
[5] 黃 成,姜理英,陳建孟,等.固相萃取-衍生化氣相色譜/質(zhì)譜法測定制藥廠污水中的環(huán)境雌激素[J].色譜,2008,26(5):618-621.
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ISSN.2095-8242.2017.051.10080.02
本文編輯:吳 衛(wèi)