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研究生:許凱鈞
研究生(外文):Kai-Jiun Shiu
論文名稱:生活污水廠中壬基苯酚之分布
論文名稱(外文):Distribution of Nonylphenol in Domestic Sewage Treatment Plant
指導教授:郭錦堂郭錦堂引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:中國醫藥大學
系所名稱:環境醫學研究所碩士班
學門:醫藥衛生學門
學類:公共衛生學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:壬基苯酚壬基苯酚聚乙氧基醇類生活污水處理廠鹽酸水解法
外文關鍵詞:nonylphenolnonylphenol ethoxylatesacid hydrolysissewage treatment plant
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壬基苯酚聚乙氧基醇(nonylphenol ethoxylates, NPEOs)是一種非離子界面活性劑,具良好的清潔作用,可當作製造清潔劑的原料之ㄧ,被廣泛應用在工業、農業和日常生活中。含壬基苯酚聚乙氧基醇成分的清潔劑,使用過後隨污水排放至污水下水道,在生活污水處理廠處理的流程中,隨著厭氧狀態下生物降解的作用,而壬基苯酚聚乙氧基醇結構中的乙氧基醇鍵慢慢被降解,最後形成不具乙氧基醇鍵的壬基苯酚(Nonylphenol, NP)。壬基苯酚是脂溶性的物質,在環境中不易被移除,且有生物放大的作用,是一種環境荷爾蒙物質。在結構上相似於生物體之雌性荷爾蒙,會模仿生物體正常的荷爾蒙作用,而擾亂生物體的內分泌系統,進一步還可能造成生物體不孕症,或腫瘤發生。目前台灣毒性化學物質管理法,已經將壬基苯酚聚乙氧基醇和壬基苯酚皆列為第一類毒性化學物質。歐盟在2005年規定產品中壬基苯酚聚乙氧基醇和壬基苯酚的含量不得大於0.1%。過去研究發現在污水廠中的污水與底泥皆可發現壬基苯酚之存在。
本研究即以鹽酸水解法搭配高效率液相層析儀/螢光檢測器當作本研究之分析方法並找出最佳參數條件,也探討污水處理廠中污水與污泥中壬基苯酚之濃度。研究結果發現:檢量線試驗中,壬基苯酚檢量線濃度範圍在171~2.1 ng/mL,且R平方値達0.995以上;在添加回收率試驗中,添加回收率數值達80 %,且樣本方法變異係數在10 %以下。本研究具有穩定之分析方法去測定生活污水廠中壬基苯酚。壬基苯酚分析之品質保證及管制(QA/QC)具有良好的結果。本研究前處理方法,污水樣本採用酸水解處理;污泥樣本採用不加酸水解處理。水解條件,水解酸度條件選定加0.5 mL之0.6 N鹽酸作處理;水解溫度條件選定水解溫度為70℃;水解時間條件選定水解時間為60分鐘。看三次採樣之進流水濃度,發現無明顯差異,進流水濃度變異小。微生物作用與加氯消毒可能會加速壬基苯酚聚乙氧基醇的降解,但微生物作用在冬季不明顯。三次採樣平均濃度來看,生活污水處理廠對於壬基苯酚之移除效率是不佳的,反而有壬基苯酚濃度上升現象。樣本分析中,比較各處理單元濃度,污泥中壬基苯酚之濃度高於污水,且污水最高濃度約為15 μg/L,脫水污泥濃度高達200mg/kg,此濃度高於無顯著影響濃度(NOEC)之6.08 μg/L,因此從污水處理廠排出的水體對生物體的影響仍有疑慮。
Nonylphenols(NP) are substances have been linked to reproduction health as environmental hormones. They can interfere with endocrine systems, and cause infertility. In commercial cleaning products, nonylphenol ethoxylates are common components of nonionic surfactants. Nonylphenol ethoxylates in the sewer discharged into the sewage treatment plant are converted into NP by the anaerobic microbial degradation.
This study is aimed to investigate the amounts of nonylphenols in sewer and dry sludge obtained from a sewage treatment plant, using improved acid hydrolysis to pre-treat samples and using HPLC/Fluorescence Detector to determine the samples and concentration.
Our results showed that the acid hydrolysis was a better pre-treat method for sewer samples, with the methodological coefficient of variation of less 7%. Nonacid hydrolysis was better for sludge samples, with the methodology coefficient of variation of less 5%. The highest NP concentration among sewer samples was found in the effluent water (14.94 μg/L). The highest NP concentration in dry sludge sample obtained from the sludge digestion tank and sludge cookie was as high as 200mg/kg. If the sewer is directly discharge into the environment, it is likely to pollute the nature water system and affect the aquatic life.
中文摘要 I
英文摘要 IV
目錄 V
表目錄 VIII
圖目錄 IX
第一章、 緒論 1
第一節、研究緣起 1
第二節、研究目的 3
第二章、文獻查證 4
第一節、環境荷爾蒙 4
1-1 環境荷爾蒙的定義 4
1-2 環境荷爾蒙的分類 5
1-3 環境荷爾蒙的作用機制 6
第二節、壬基苯酚的物化性質 7
第三節、環境中壬基苯酚的來源 8
3-1 壬基苯酚聚乙氧基醇類非離子界面活性劑的用途 8
3-2 壬基苯酚聚乙氧基醇類非離子界面活性劑的清潔原理 9
第四節、壬基苯酚聚乙氧基醇類非離子界面活性劑在環境中的降解 10
第五節、壬基苯酚在環境中濃度 12
第六節、壬基苯酚的危害 14
第七節、壬基苯酚的相關規定 16
第八節、壬基苯酚的測定 17
第三章、研究材料與方法 18
第一節、研究架構 18
第二節、樣本採樣與保存 20
2-1 採樣地點與採樣地點的基本資料 20
2-2 採樣設計與採樣流程 21
第三節、實驗試劑 23
第四節、實驗器材 23
第五節、試劑配置 24
第六節、分析儀器 25
第七節、分析方法的建立 26
7-1 分析儀器條件測試 26
7-2 酸水解方法可行性測試 26
7-3 分析方法之最佳條件測試 26
7-4 分析方法之品質保證及管制(QA/QC)的建立 26
第八節 樣本分析結果的探討 28
第四章、研究結果 29
第一節、分析儀器條件測試 29
第二節、酸水解方法可行性測試 30
2-1 污水樣本酸水解方法可行性測試 30
2-2 污泥樣本酸水解方法可行性測試 31
第三節、樣本前處理方法之最佳條件測試 32
3-1 pH值影響污水樣本萃取效率之比較 32
3-2 水溫影響污水樣本萃取效率之比較 33
3-3 時間影響污水樣本萃取效率之比較 34
第四節、分析方法之品質保證及管制(QA/QC)的建立 35
4-1 檢量線的建立 35
4-2 同日間及異日間之精確性和準確性 36
4-3 長時間分析品質管制 38
4-4 最低偵測極限測試 40
4-5 添加回收率測試 42
4-6 儲存穩定性測試 45
第五節、生活污水處理廠之各處理單元樣本分析結果 47
5-1 污水採樣樣本分析結果 47
5-2 污泥採樣樣本分析結果 47
第五章、討論 52
第一節、探討樣本酸水解試驗結果 52
1-1 探討污水樣本酸水解試驗結果 52
1-2 探討污泥樣本酸水解試驗結果 53
第二節、探討分析方法之條件 54
2-1 探討pH值影響污水樣本萃取效率 54
2-2 探討水溫影響污水樣本萃取效率 55
2-3 探討時間影響污水樣本萃取效率 56
第三節、生活污水處理廠中壬基苯酚分析之品質保證及管制結果 57
第四節、分析方法的建立 59
4-1 污水樣本之前處理方法建立 59
4-2 泥樣本之前處理方法建立 59
4-3 儀器之分析條件 60
第五節、探討生活污水處理廠之各處理單元樣本分析結果 62
5-1 探討三次採樣期間之進流水是否穩定 62
5-2 探討三次採樣期間生活污水處理廠之污水壬基苯酚濃度趨勢 63
5-3 探討三次採樣期間生活污水處理廠之污泥壬基苯酚濃度趨勢 65
5-4 探討夏季與冬季生活污水處理廠之污水壬基苯酚濃度趨勢 66
5-5 探討日間與夜間的平均濃度趨勢 69
第六節、污水處理廠對於壬基苯酚之移除效率 71
第七節、污水處理廠之各個處理單元的生態風險評估 72
第六章、結論與建議 74
第七章、參考文獻 76
1.丁望賢、吳建誼:環境荷爾蒙-壬基苯酚與雙酚A在台灣水環境中之分析與流布調查。環境檢驗雙月刊 2000;33:12-9。
2.王正雄:環境荷爾蒙-地球村二十一世紀之熱門課題。環境檢驗雙月刊 2000;29:6-14。
3.王正雄、張小萍、黃壬瑰、王世冠、李宜樺、洪文宗、陳珮珊:環境荷爾蒙-壬基苯酚殘留調查及其對雄鯉魚生理效應之研究。台灣公共衛生雜誌 2001;20:202-215。
4.施純榮:我國的界面活性劑工業。化工技術 1997;5:112-7。
5.行政院環保署環境檢驗所 http://www.niea.gov.tw/main/site_map.htm。
6.李美慧:常見環境荷爾蒙及其影響,環境荷爾蒙研討會論文集。
7.台北生技中心 2000:4-13。
8.Allner B, Wegener G, Knacker T, Stahlschmidt-Allner P. Electrophoretic determination of estrogen-induced protein in fish exposed to synthetic and naturally occurring chemicals. Sci Total Environ 1999;233:21-31.
9.Antonio DC, Romina C, Carlo C, Manuela N. Occurrence and abundance of dicarboxylated metabolites of Nonylphenol polyethoxylate surfactants in treated sewages. Environ Sci technol 2000;34:3914-9.
10.Arukwe A, Celius T, Walther BT, Goksoyr A. Effects of xenoestrogen treatment on zona radiata protein and vitellogenin expression in Atlantic salmon (Salmo salar). Aquatic Toxicol 2000;49:159-70.
11.Arukwe A, Thibaut R, Ingebrigtsen K, Celius T, Goksoyr A, Cravedi J. In vivo and in vitro metabolism and organ distribution of nonylphenol in Atlantic salmon(Salmo salar). Aquatic Toxicol 2000;49:289-304.
12.Ahel M, Giger W. Aqueous solubility of alkylphenols and alkylphenol polyethoxylates. Chemosphere 1993;26:1461-70.
13.Alpendurada MD. Solid-phase microextraction: a promising technique for sample preparation in environmental analysis. Journal of Chromatography A 2000;889:3-14.
14.Barberio C, Fani R. Biodiversity of an Acinetobacter population isolated from activated sludge. Res Microbiol 1998;149;665-73.
15.Blackburn MA, Waldock MJ. Concentrations of alkylphenols in rivers and estuaries in England and Wales. Water Res. 1995;29:1623-9.
16.Blom A, Ekman E, Johannisson A, Norrgren L, Pesonen M. Effects of xenoestrogenic environmental pollutants on the proliferation of a human breast cancer cell line(MCF-7). Arch Environ Contam Toxicol 1998;34:306-10.
17.Burkhardt-Holm P, Wahli T, Meier W. Nonylphenol affects the granulation pattern of epidermal mucous cells in rainbow trout,Oncorhynchus mykiss. Ecotoxicol 2000;46:34-40.
18.Belmont M, Ikonomou M, Metcalfe CD. Presence of nonylphenol ethoxylate
19.surfactants in a watershed in central Mexico and removal from domestic sewage in a treatment wetland. Environmental Toxicology and Chemistry 2006;25:29-35.
20.Brunner PH, Silvio C, Antonio M, Walter G. Occurrence and behaviour of linear alkylbenzenesulphonates, nonylphenol, nonylphenol mono- and nonylphenol diethoxylates in sewage and sewage sludge treatment. Water Research 1988;22:1465-1472.
21.Chapin RE, Delaney J, Wang Y, Lanning L, Davis B, Collins B, Mintz N, Wolfe G. The effects of 4-nonylphenol in rats:a multigeneration reproduction study. Toxicol Sci 1999;52:80-91.
22.Charuk MH, Grey AA, Reithmeier RA. Identification of the synthetic surfactant nonylphenol ethoxylate:a P-glycoprotein substrate in human urine. Am J Physiol 1998;274:F1127-39.
23.Christiansen T, Korsgaard B, Jespersen A. Effects of nonylphenol and 17 beta-oestradiol on vitellogenin synthesis,testicular structure and cytology in male eelpout Zoarces viviparus. J Exp Biol 1998;201:179-92.
24.Coldham NG, Sivapathasundaram S, Dave M, Ashfield LA, Pottinger TG, Goodall C, Sauer MJ. Biotransformation,tissue distribution,and persistence of 4-nonylphenol residues in juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Drug Metab Dispos 1998;26:347-54.
25.Daniels WM, Housea WA, Rae JE, Parker A. The distribution of micro-organic contaminants in river bed-sediment cores. Sci Total Environ 2000;253:81-92.
26.Ding WH, Tzing SH. Analysis of Nonylphenol polyethoxylates and their degradation products in river water and sewage effluent by gas chromatography-ion trap(tandem) mass spectrometry with electron impact and chemical ionization. J Chromatogr A 1998;824:79-90.
27.Dayue YS, Robie WM, Michale GI. Persistence of nonylphenol ethoxylate surfactants and theirprimary degradation products in sediments from near a municipal outfall in the strait of Georgia,British Columbia,Canada. Environ Sci Technol 1999;33:1366-72.
28.Ding WH, Tzing SH, Lo JH. Occurrence and concentrations of aromatic surfactants and their degradation products in river waters of Taiwan. Chemosphere 1999;38:2597-606.
29.Dominic MJ, House WA, White GF. Environmental fate of nonylphenol ethoxylates:differential adsorption of homologs to components of river sediment. Environ Toxicol and Chem 2000;19:293-300.
30.Edward T, Alvin S. Rapid mineralization of the endocrine-disrupting chemical 4-nonylphenol in soil. Environ Toxicol Chem 2000;19;313-8.
31.Ejlertsson J, Nilsson ML, Kylin H, Bergman A. Anaerobic degradation of nonylphenol mono- and diethoxylates in digestor sludge, landfilled municipal solid waste, and landfilled sludge. Environmental Science & Technolgy 1999;33:301-306.
32.Fairchild WL, Swansburg Eo, Arsenault JT, Brown SB. Does an association between pesticide use and subsequent declines in catch of Atlantic salmon(Salmo salar)represent a case of endocrine disruption? Environ Health Perspect 1999;107:349-58.
33.Giger W, Brunner PH, Schaffner C. 4- Nonylphenol in sewage sludge:accumulation of toxic metabolites from nonionic surfactants. Science 1984;225:623-5.
34.Flouriot G, Pakdel F, Ducouret B, Valotaire Y. Influence of xenobiotics on rainbow trout liver estrogen receptor and vitellogenin gene expression. J Mol Endocrinol 1995;15:143-51.
35.Hawrelak M, Bennett E, Metcalfe C. The environmental fate of the primary degradation products of alkylphenol ethoxylate surfactants in recycled paper sludge. Chemsphere 1999;39:745-52.
36.Islinger M, Pawlowski S, Hollert H, Volkl A, Braunbeck T. Measurement of vitellogenin-mRNA expression in primary cultures of rainbow trout hepatocytes in a non-radioactive dot blot/RNAse protection-assay. Sci Total Environ 1999;233:109-22.
37.Jobling S, Nolan M, Tyler CR, Brighty G, Sumpter JP. Widespread sexual disruption in wild fish. Environ Sci and Tech 1998;32:2498-506.
38.John DM, White GF. Mechanism for biotransformation of nonylphenol polyethoxylates to xenoestrogens in Pseudomonas putida. J Bacteriol 1998;180:4332-8.
39.Kazuki M, Moucun Y, Akira O. Seasonal changes in ethylene oxide chain lenth of poly(oxyethylene)alkylphenol ether nonionic surfactants in three main rivers in Tokyo. Environ Sci Technol 2000;34:343-8.
40.Kevin HG, Miguel SA. Clay swelling and formation permeability reductions induced by a nonionic surfactant. Environ Sci Technol 2000;34:160-6.
41.Korner W, Bolz U, Sussmuth W, Hiller G, Schuller W, Hanf V, Hagenmaier H. Input/output balance of estrogenic active compounds in a major municipal sewage plant in Germany. Chemosphere 2000;40:1131-42.
42.Kvestak R, Ahel M. Occurrence of toxic metabolites from nonionic surfactants in the Krka River estuary. Ectoxicol Environ Saf 1994;28:25-34.
43.Lee PC. Disruption of male reproductive tract development by administration of the xenoestrogen, nonylphenol to male newborn rats. Endocrine 1998;9:105-11.
44.Poter AJ, Hayden NJ. Nonylphenol in the environment : A critical review. www.emba.uvm.edu/~nhayden/npreview.pdf
45.Sonnenschein C, Soto AM. An updated review of environmental estrogen and androgen mimics and antagonists. Journal of Steroid Biochemistry & Molecular Biology 1998; 65:143-150.
46.Tanghe T, Devriese G, Verstraete W. Nonylphenol and estrogenic activity in aquatic environmental samples. Journal of Environmental Quality 1999;28:702-709.
47.Ying GG, Williams B, Kookana R. Environmental fate of alkylphenols and alkylphenol ethoxylates--a review. Environment International 2002;28:215-226.
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