硝代壬基酚在好氧土壤中的归趋

摘要

壬基酚作为一种环境内分泌干扰物质正引起越来越多的关注,近来有关壬基酚在土壤及底泥环境中降解方面的研究报道日益增多.研究表明壬基酚在好氧与厌氧环境中存在不同的降解途径.在好氧土壤中,壬基酚分子在酚羟基邻位可以发生硝基取代,形成硝代壬基酚.在环境中许多芳香烃化合物都存在苯环硝基取代过程,因而硝代芳香烃化合物是一类重要的环境污染物,但对于硝代壬基酚这种新出现的环境污染物还缺乏了解.目前已有研究证实硝代壬基酚对斑马鱼胚胎的毒性要小于壬基酚本身毒性.但有关硝代壬基酚在环境中的稳定性方面还缺乏研究.rn 本研究首先合成了在工业壬基酚中存在较多的4种壬基酚异构体的硝代产物(nitro-NP111,nitro-NP112,nitro-NP65,nitro-NP38)。同时利用14C标记技术，合成了14C标记的NP111硝代产物(14C-nitro-NP111)。利用这些硝代壬基酚研究了其在好氧土壤中的归趋情况。经过205天土壤培育实验，硝代壬基酚在有活性的土壤中的矿化量达到放射性总量的7%左右，而在灭菌土壤中基本不存在矿化，这表明在好氧土壤中存在利用硝代壬基酚的土著微生物群落。在205天的实验过程中，四种硝代壬基酚异构体的降解速率存在较大区别，其中nitro-NP111和nitro-NP112降解很缓慢，而nitro-NP65和nitro-NP38降解较快，40天后nitro-NP65基本降解完全，这些硝代壬基酚异构体与对应壬基酚异构体在土壤中相对降解速率基本一致，表明苯环上长链烷基的化学结构对生物降解过程产生了重要作用。利用甲醇作为有机提取溶剂，研究硝代壬基酚在可提取态中的变化，在灭菌组中，初始两个月内明显下降，之后基本稳定，而在活性土壤组中，可提取态随时间变化一直在下降.通过薄层色谱一放射性自显影和液相色谱一放射性在线检测器对有机溶剂提取态中组分进行分析，发现了一种极性强于母体硝代壬基酚的代谢产物，其在可提取态中的相对比例随时间逐渐增加。在土壤结合态残留中的硝代壬基酚在总量中的比例出现了先增加后减小的情况，在115天时达到最高，占放射性总量的40%。而在灭菌组中结合态残留的量较少，这表明微生物的作用促进了硝代壬基酚在土壤中结合态残留的形成。结合态残留腐殖酸、富里酸和胡敏素中的比例随培育时间的变化基本保持稳定，在胡敏素中的相对比例接近80%.rn 硝代壬基酚作为一种新型污染物在污泥以及在沉积物等环境介质中的代谢情况还不是很清楚，在未来研究中，有必要深入研究硝代壬基酚在活性污泥以及施用污泥的土壤中的代谢规律，并评价其风险。