论文摘要
内分泌干扰物（Endocrine disrupting chemicals，EDCs）在极低浓度下即具有危害性，城市污水及再生水是其重要来源。再生水用于农业灌溉、河湖补水和地下水补给，导致EDCs进入土壤和含水层，引发环境生态和人体健康风险。本研究的目的是通过建立快速灵敏的EDCs检测方法，调查EDCs在再生水与地下水回灌区的时空分布特征，筛选典型EDCs，研究土壤吸附、土壤微生物降解和回灌条件对其迁移转化过程的影响，进而模拟和预测其在地下水回灌场地的迁移转化规律，从而为再生水回用的风险评价提供理论指导和技术支撑。通过优化固相萃取、超高效液相色谱和质谱条件，建立了同时测定再生水和地下水中雌酮（Estrone，E1）、雌二醇（17β-estradiol，E2）、17α-乙炔基雌二醇（17α-ethinylestradiol，EE2）、雌三醇（Estriol，E3）、双酚A（BisphenolA，BPA）、壬基酚和辛基酚等7种EDCs的检测方法，定量限为0.01-0.06ng/L。对北京市潮白河再生水回灌地下水的场地调查表明，64个再生水样品中E1、E2、EE2、E3和BPA检出率为100%。51个地下水样品中（埋深为30-80m）EDCs检出率为80.4%，BPA浓度最高。45.1%的地下水样品中EE2超过其预测无影响浓度，其生态风险最大。BPA和EE2被筛选为再生水回灌场地的典型内分泌干扰物。通过分析土壤和土壤有机质对EDCs的吸附特性与其结构特征的相关性发现，土壤有机质含量、比表面积以及吸附质的临界分子直径都能够影响EDCs饱和吸附量，EDCs在微孔中的扩散是产生慢吸附的原因，解吸滞后性与黑碳的含量和位置相关。特异性吸附作用使BPA与EE2强烈竞争土壤中吸附位，从而增强其迁移性。EDCs的降解过程可以用伪一级动力学方程描述。双溶质体系EDCs的半衰期比单溶质体系延长1.4-2.9倍。甾体雌激素的转化路径为E2/EE2→E1→E3。长时间吸附与解吸滞后性，对EDCs生物降解过程有抑制作用。通过土柱模拟试验发现，连续回灌土柱中土壤添加0.5%黑碳使EE2和BPA的迁移速率降低45%左右。相同回灌量（约1-10倍柱体积）条件下，间歇回灌土柱EDCs出水浓度为连续回灌土柱的0-44.5%。基于潮白河砂柱实验建立的EDCs对流-弥散模型，能够模拟预测潮白河地下水回灌区均质性较好的潜水层中EDCs的变化，EE2和BPA的迁移速率分别为21.4m/年和28.5m/年，半衰期分别为21.7d和20.4d。回灌10年后，EE2和BPA的影响范围分别达到距岸边337m和734m处。