田家英，谭睿婕，柳玉英，刘瑞霞*

1.山东理工大学化工学院，山东 淄博 255049 2.环境基准与风险控制国家重点实验室，中国环境科学研究院，北京 100012

基于现场检测和批试验条件下双酚A和雌二醇在沉积物上的分配系数

田家英1,2，谭睿婕2，柳玉英1*，刘瑞霞2*

1.山东理工大学化工学院，山东 淄博 255049 2.环境基准与风险控制国家重点实验室，中国环境科学研究院，北京 100012

基于实测的水体和沉积物中双酚A(BPA)和17β-雌二醇(E2)浓度，计算了目标污染物在沉积物和水相的分配系数(Kd)和有机碳归一化系数(Koc)，在最佳的批试验条件下，模拟天然水体中BPA和E2的初始浓度，测定目标污染物在沉积物-水相中的分配行为，同时探讨了沉积物有机质对BPA和E2分配行为的影响。结果表明：批试验条件下得到的BPA的lgKd(1.40)和lgKoc(3.51)与天然环境下得到的lgKd(1.63～2.84)和lgKoc(2.66～4.66)相当；在批试验条件下得到的E2的lgKd(1.10)和lgKoc(3.51)低于基于现场检测得到的lgKd(4.77)和lgKoc(5.21)，表明E2在批试验条件下的lgKd和lgKoc并不能很好地描述在天然环境下的分配行为。BPA的Kd与沉积物中有机碳浓度呈正相关，有机碳浓度越高，沉积物对BPA的吸附能力越强。有机碳对E2的吸附影响并不显著。

内分泌干扰物；水体；沉积物；分配系数

内分泌干扰物(endocrine disrupting compounds,EDCs)是一种痕量污染物，具有来源广、危害大、毒理危害潜伏期长的特点[1]。由于其可干扰人和动物的正常生理机能，严重影响人类和动物的健康及安全而受到广泛关注。其中，作为有机化工原料的双酚A(bisphenol A,BPA)和生物体排泄的17β-雌二醇(17β-estradiol，E2)是环境中检出率较高的2种典型内分泌干扰物[2]。BPA作为合成环氧树脂、聚碳酸酯、聚砜、芳族聚酯、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂和阻燃剂等的重要原料，主要通过工业废水、生活污水排放到环境中。E2虽然是生物体的代谢产物，但其排放量不容小觑。Johnson等[3]研究表明，孕期女性雌酮(E1)、E2和雌三醇(E3)的分泌量分别为600、259和6 000 μg/d。Matsui等[4]证明孕期女性能释放5 000 μg/d的E2。环境中BPA和E2的检测浓度在ng/L～μg/L数量级。

随着EDCs在环境中的检出率越来越高，研究EDCs在天然环境中的迁移、转化规律越来越受到重视。天然水体是一个复杂的分散体系，污染物进入水体后将会发生一系列物理化学反应，包括颗粒物的界面吸附、降解、絮凝和沉淀等。分配系数(Kd)用来衡量污染物进入水体后在沉积物-水相中的分配能力，其值越高，代表沉积物对污染物在迁移转化中的作用越大。许多研究者探讨了在批试验条件下固-液两相的Kd[5-6]；也有研究者基于天然环境下测得的EDCs在沉积物-水相中的浓度，计算得到Kd[7]。EDCs在沉积物-水相中的分配系数不仅与水环境参数、沉积物的物理化学特性有关，而且与试验条件及方法有关。如在实验室模拟条件下，利用土柱试验得到的BPA分配系数低于在批试验下的值[8]。为了减小试验误差，一些研究者使用的EDCs初始浓度在μg/L～mg/L数量级，高于E2和BPA在天然水体中的浓度。李茹枫等[9]研究了长江口岸沉积物对E2的吸附作用，结果表明，在E2初始浓度为0.1～1.2 mg/L时，沉积物组分对E2的总吸附量影响不显著，但是有机碳对E2的吸附有迟滞作用。Zeng等[5]采用初始浓度为50 mg/L的BPA研究其在沉积物上的分配行为，发现其吸附率远大于天然环境下的值。

因此，本研究的主要目的是基于实测的水体和沉积物相中BPA和E2的浓度，计算目标污染物在两相中的分配系数；在批试验条件下，模拟天然水体中BPA和E2浓度水平，测定其在固-液两相间的分配行为；同时探讨沉积物中的有机碳对分配系数的影响，以期为解释污染物在水中的迁移转化规律提供数据基础。

1 材料与方法

1.1 天然水体和沉积物样品的采集

天然水体和沉积物样品于2015年11月采自辽河流域的浑河和沈阳细河，其中，浑河干流设6个采样点，从上游到下游编号依次为H1～H6；沈阳细河设6个采样点，从上游到下游编号依次为X1～X6。

采集的表层水样于1 L的玻璃瓶中低温保存并当天运回实验室，用0.7 μm的GF/F Whatman玻璃纤维滤膜(马弗炉中500 ℃烘4 h)进行过滤，4 ℃下保存，备用。采集的沉积物样品保存于洁净的聚乙烯材质的密封袋中(试验用沉积物样品取自密封袋的中间部分)，在低温条件下运送到实验室，于-20 ℃冰箱中保存。

1.2 仪器与试剂

试验所用仪器和设备：气相色谱-质谱联用仪(Agilent GC-MS 7890B-5977,美国Agilent公司)；固相萃取仪(美国Suplco公司)；固相萃取柱(Oasis HLB，美国Waters公司，500 mg，6 mL)；氮吹仪(WD-12，杭州奥盛仪器有限公司)；固相有机碳分析仪(日本岛津)；高速离心机(Sorvall® RC-6 Plus，美国Thermo Fisher公司)；超声波清洗机(Scientz-DQ600,宁波新芝生物科技股份有限公司)；烘箱(XMTD-8222，北京天林有限公司)；分析天平(BP221S型,德国Sartrius公司)。

BPA和E2标准品购于德国Dr. Ehrenstorfer GmbH公司：BPA的分子式为C15H16O2，摩尔质量为228.29 g/mol，溶解度为120～300 mg/L，辛醇/水分配系数(lgKow)为3.4；E2分子式为C18H24O2，相对分子质量为272，溶解度为13.3 mg/L，lgKow为4.01[6]。内标物BPA-d16(Bisphenol A-d16)、E2-d2(17β-estradiol-d2)和衍生剂N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BFTFA)〔含有1%的三甲基氯硅烷(TMCS)〕均购于美国Supelco公司，试验过程所用的甲醇、二氯甲烷和正己烷均购于美国J.T. Baker公司，均为色谱纯。试验用水均为超纯水。

1.3 天然水体和沉积物中BPA和E2浓度的分析方法

表层水和沉积物中EDCs浓度的测定方法与文献[10]相同。将采集的水样过0.7 μm GF/F玻璃纤维滤膜，然后经固相萃取柱进行富集，用10 mL甲醇分3次(分别为3、3、4 mL)进行洗脱；收集洗脱液于KD管中，氮吹至0.6 mL左右，转移至螺旋颈瓶中，氮吹至近干；再经衍生化试剂(BSTFA∶TMCS为99∶1)脂化反应后，进行定量分析。

将沉积物样品在室温下融化，取湿沉积物5 g，每个采样点取3个平行样，向沉积物中加入45 mL甲醇(15 mL/次×3次)，超声萃取20 min，2 300 r/min离心分离15 min。重复上述操作3次，并将3次萃取到的上清液合并转移到旋蒸瓶中，2 500 r/min旋转蒸发至5 mL，转移至KD管，氮吹至0.6 mL左右，将浓缩液加入到1 L超纯水中进行富集和进一步纯化，纯化步骤与上述水样的处理相同。

GC-MS条件：毛细管色谱柱使用HP-5MS(30 m × 250 μm × 0.25 μm)，载气为高纯氦气(> 99.999%)。升温程序：初始温度150 ℃，保持2 min；10 ℃/min升温至260 ℃，保持0 min；15 ℃/min升温至300 ℃，保持1 min。进样量为1 μL，采取分流模式，进样口和辅助加热区温度分别为280和310 ℃。BPA定量离子和定性离子的m/z分别为357和372；E2定量离子和定性离子的m/z分别为285和425。

1.4 批试验条件下BPA和E2的吸附分配测定

分别称取一系列1 g风干的天然沉积物样品和去除有机碳的沉积物样品，沉积物中有机碳的去除采用双氧水氧化法[11]。将称取的2种沉积物分别放入50 mL离心管中，加入35 mL含有初始浓度为800 ng/L的BPA或E2水溶液(含有0.01 mol/L的CaCl2)，恒温振荡，分别在不同时间取出离心管进行离心分离，取上层清液过固相萃取柱进行富集，用10 mL甲醇分3次(3、3、4 mL)进行洗脱，收集洗脱液于KD管中，氮吹至0.6 mL左右，转移至螺旋颈瓶中，氮吹至近干，经衍生化试剂(BSTFA∶TMCS为99∶1)反应后，进行定量分析。根据初始浓度和平衡浓度之差，计算沉积物吸附量。

1.5 质量保证

分别以不同浓度的BPA和E2标准溶液作标准曲线，其线性相关系数(R2)大于0.998。采用初始浓度为800 ng/L的BPA和E2水溶液进行回收率测定，3个平行样的BPA回收率为87%，其相对标准偏差(RSD)为1.20%；E2的回收率为112%，其RSD为8.35%。为排除沉积物中相同污染物的干扰以及试验过程带来的分析测定误差，分别进行了空白试验和对照试验，并对测定结果进行校正。

1.6 分配系数的计算

Zhang等[12-13]的分配理论认为，有机物在水体-沉积物/土壤上的吸附类似于有机物在亲水相和疏水相之间的分配过程，可以用分配系数(Kd)来衡量有机物在沉积物相与水相间的浓度分配。其计算公式为：

Kd=Cs/Cw

Koc=100Kd/foc

式中：Cs为沉积物相中有机物的平衡浓度，ng/kg；Cw为水相中有机物的平衡浓度，ng/L；Koc为有机碳归一化系数，L/kg；foc为沉积物中的有机碳浓度，%。

2 结果与讨论

2.1 天然水环境下BPA和E2的分配系数

现场检测浑河干流、沈阳细河水体和沉积物中BPA及E2浓度，计算其在两相中的lgKd和lgKoc，结果见表1。

表1 基于现场检测的BPA和E2的分配系数

由表1可知，天然水环境下BPA在沉积物和水相中的lgKd为1.63～2.84，lgKoc为2.66～4.66。从不同采样点lgKd可以看出，沉积物有机碳浓度不同，BPA的lgKd存在显著变化，说明有机碳浓度对BPA在两相中的分配起着关键作用。由表1可知，lgKoc在沈阳细河与浑河干流之间存在明显差异，排除沉积物本身物理性质的影响，水体流动、环境温度以及人为扰动等因素也会影响EDCs在水环境中的行为。王志强等[7]计算宜粟河中BPA的lgKd为2.24～3.90，lgKoc为4.14～5.80；Wang等[16]报道大辽河沉积物中BPA的lgKoc为-1.00～2.51。Mashtare等[15]研究了天然环境下E2在土壤中的lgKd为2.01，lgKoc为3.13。由表1可见，E2的lgKd和lgKoc大于BPA。而BPA的lgKow为3.4，E2的lgKow为4.01[17]，表明E2更容易吸附到固相中。最新的研究[8]表明，BPA的初始浓度影响其在两相的分配能力，利用土柱试验建立的柱试验吸附量与初始浓度的关系中，初始浓度越高，吸附量越大。各研究中得到的lgKd和lgKoc不同，可能是由于BPA和E2初始浓度的不同所致。

2.2 天然沉积物中有机碳浓度对分配系数的影响

图1表明了BPA的Kd与沉积物中有机碳浓度的关系。由图1可见，BPA的Kd与沉积物中的OC浓度呈显著正相关(P<0.05)，相关系数(R2)为0.514 2。从R2来看，线性拟合程度存在一定偏差，表明BPA在两相中的分配并不只是憎水作用，而是多种吸附机制共同作用的结果。

图1 BPA的分配系数与沉积物有机碳浓度的关系Fig.1 Correlation between partition coefficients of BPA and OC in sediment

BPA是双极性有机化合物，能够通过氢键吸附在沉积物上，也可以通过配位基形成配位化合物吸附在沉积物上。Wang等[18]研究了大辽河干流EDCs在两相中的分配行为，发现沉积物中的有机碳浓度与BPA、4-叔辛基苯酚(4-t-OP)和任基酚(4-NP)都呈显著正相关。Staniszewska等[19]研究波罗的海BPA和炭黑的关系中发现，即使炭黑的有机碳浓度低于1%，其对BPA的吸附同样起决定性作用。研究还发现E1和E2与土壤中有机碳浓度呈正相关，且其P<0.05[16]。不同来源的有机碳对EDCs在水环境中的分配行为产生不同影响，Sun等[17]在相同试验条件下,考察了17α-乙炔基雌二醇(EE2)和BPA在沉积物和土壤中的分配作用，结果表明，EE2和BPA在沉积物中的Koc要高于土壤。因此，有机碳的浓度、种类等都会影响EDCs在水环境中的分配行为。

2.3 批试验条件下BPA和E2分配平衡时间的确定

图2显示BPA和E2在天然沉积物和去除有机碳的沉积物中液相浓度随时间的变化。

图2 BPA和E2液相浓度随时间的变化Fig.2 Sorption dynamic curve of BPA and E2 onto sediments

由图2(a)可以看出，BPA在天然沉积物和去除有机碳沉积物上的吸附过程分为快速吸附、缓慢吸附和平衡阶段。在8 h内，天然沉积物对BPA的表观平均吸附速率为1.32 ng/h，去除有机碳沉积物为0.28 ng/h，前者是后者的4.7倍。通过比较2种沉积物的表观平均吸附速率可以得出，有机碳成为天然沉积物快速吸附BPA的主要成分。Zeng等[5,20]的研究表明，在快速吸附阶段，BPA的吸附率达到87%，BPA分子进入水-固相界面，迅速分配到沉积物表面有机组分中，占据表面活性吸附位，这一过程吸附了大部分的BPA，说明分配和表面扩散作用在BPA吸附过程中占主导地位，分子在孔隙内的扩散可以忽略不计。本研究中BPA在天然沉积物上达到吸附平衡的时间为8 h，这一结果与前人的研究相一致[5]。12 h时，BPA在去除有机碳沉积物上的吸附基本达到平衡，表明沉积物中有机碳的存在有利于BPA的吸附。

由图2(b)可知，E2在天然沉积物和去除有机碳沉积物上的吸附分配过程分为快速吸附、缓慢吸附和平衡阶段，这与文献[9,21]结论相似。在最初的2 h内，E2在2种沉积物上迅速吸附，而在5 h之后，吸附量基本保持不变。van Emmerik等[21]研究了E2在5种土壤成分上的吸附，其吸附行为也有相似规律。E2在沉积物上的吸附是由分子力决定的物理吸附，在初始阶段，E2迅速占据沉积物表面的活性位，吸附相对较容易，当表面的活性位逐渐减少，分子由沉积物表面向沉积物内部孔道扩散，受孔径等因素的影响，吸附速率减慢，进入缓慢吸附阶段，最终达到吸附平衡[22]。

Mashtare等[16,23]的研究表明，有机碳对E2在沉积物上的吸附起重要作用，但从图2(b)可以看出，有机碳的影响并不明显。E2是双极性有机物，沉积物中去除部分有机碳后依然保持对E2有较高的吸附量，沉积物中的矿物质对E2具有良好的吸附效果[9]。van Emmerik等[21]研究也指出，针铁矿、高岭石、伊利石和蒙脱石中形成的空隙以及特殊结构对E2具有吸附作用，尤其是蒙脱石的夹层结构能够很好地吸附E2且不易解析。

2.4 批试验条件下的分配系数

由表2可以看出，批试验条件下，在天然沉积物中BPA的lgKd和lgKoc分别为1.40和3.51，而在去除有机碳沉积物中的lgKd和lgKoc分别为1.25和4.08。对比表1可以看出，批试验条件下BPA的lgKd和lgKoc在基于现场检测得到的lgKd和lgKoc范围内。E2在天然环境下的lgKd和lgKoc分别为4.77和5.42，在批试验条件下的lgKd和lgKoc为1.10和3.21，2种条件下的lgKd和lgKoc几乎相差3个数量级，因此可以得出，批试验条件下得到的lgKd和lgKoc并不能很好地描述E2在天然环境下的分配行为。Lee等[6]报道了实验室模拟环境下E2在沉积物上的lgKd为0.55，lgKoc为3.21。Zakari等[8]报道了EDCs在沉积物上的转移速度受到孔隙速率的影响，同时Kd会随着孔隙速率的增大而减小。另外一些疏水性有机化合物，如邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)在土柱试验环境下得到的Kd要低于批试验下的值[24]。Maraqa等[25]得到批试验条件下DMP、DEP和酞酸二丙酯(DPP)的Kd高出土柱试验条件下Kd20%的结论。可见，分配系数既受沉积物组分的影响，同时也受外界温度、水体流动以及人为等因素的影响。因此，在批试验条件下计算的BPA和E2分配系数在一定程度上不能代替天然环境下的分配系数。

表2 批试验下BPA和E2的分配系数

对比批试验下E2在2种不同沉积物的分配系数(表2)，天然沉积物上的lgKd与去除有机碳沉积物上的lgKd相当，而BPA在去除有机碳沉积物上的lgKd小于天然沉积物，表明有机碳的存在有利于BPA在沉积物上的吸附，而对E2作用不显著，这可能与2种污染物的结构有关，BPA含有2个苯环结构，能够与有机质形成稳定的π-π键，且苯环上含有的羟基能够活化苯环上邻对位氢原子，使其更容易与有机质结合，且相对稳定。而E2结构中只有一个苯环结构，在沉积物中有机碳含量相对较少(0.15%～0.77%)的情况下，矿物质对E2的吸附作用占主导地位，沉积物中各组分对E2存在一定的竞争吸附。

3 结论

(1)基于实地检测浑河干流、沈阳细河水体和沉积物中BPA及E2浓度，得到其在两相中的lgKd和lgKoc，BPA的lgKd和lgKoc分别为1.63～2.84和2.66～4.66，E2的lgKd和lgKoc分别为4.78和5.42。沉积物中有机碳浓度不同，BPA的lgKd存在显著变化，说明有机碳在BPA沉积物-水相的分配中起关键作用。

(2)批试验条件下，BPA的lgKd和lgKoc分别为1.40和3.51，E2的lgKd和lgKoc分别为1.10和3.21。有机碳影响BPA在两相中的分配行为，对E2在两相中的分配行为影响不显著。

(3) lgKd和lgKoc的高低是多种因素共同作用的结果，即使批试验条件下得到BPA的lgKd和lgKoc与天然环境下得到的值相当，但是在一定程度上不能代替天然环境下的lgKd和lgKoc。

[1] 谭睿婕,李宗圣,刘瑞霞,等.典型内分泌干扰物在天然水环境中的污染水平[J].安徽农业科学,2015,43(23):167-169. TAN R J,LI Z S,LIU R X,et al.Contanimation level of endocrine disrupting compounds in natural aquatic environment[J]Journal of Anhui Agricultural Sciences,2015,43(23):167-169.

[2] 孙卫玲,倪晋仁.双酚A和典型类固醇环境激素迁移转化研究进展[J].环境污染与防治,2006,28(1):44-47. SUN W L,NI J R.Occurrence and fate of bisphenol A and selected hormone steroids in the environment[J].Environmental Pollution and Control,2006,28(1):44-47.

[3] JOHNSON A,BELFROID A,DI CORCIA A.Estimating steroid oestrogen inputs into activated sludge treatment works and observations on their removal from the effluent[J].Science of the Total Environment,2000,256(2):163-173.

[4] MATSUI S,TAKIGAMI H,MATSUDA T,et al.Estrogen and estrogen mimics contamination in water and the role of sewage treatment[J].Water Science & Technology,2000,42(12):173-179.

[5] ZENG G,ZHANG C,HUANG G,et al.Adsorption behavior of bisphenol A on sediments in Xiangjiang River,Central-south China[J].Chemosphere,2006,65(9):1490-1499.

[6] LEE L S,STROCK T J,SARMAH A K,et al.Sorption and dissipation of testosterone,estrogens,and their primary transformation products in soils and sediment[J].Environmental Science & Technology,2003,37(18):4098-4105.

[7] 王志强,张依章,张远,等.太湖流域宜溧河酚类内分泌干扰物的空间分布及风险评价[J].环境科学研究,2012,25(12):1351-1358. WANG Z Q,ZHANG Y Z,ZHANG Y,et al.Spatial distribution and risk assessment of typical EDCs in Yili River of Taihu Basin[J].Research of Environmental Sciences,2012,25(12):1351-1358.

[8] ZAKARI S,LIU H,TONG L,et al.Transport of bisphenol-A in sandy aquifer sediment:column experiment[J].Chemosphere,2016,144:1807-1814.

[9] 李茹枫,林建德,冯成洪,等.沉积物不同组分对雌二醇(17β-E2)吸附性能研究[J].农业环境科学学报,2015,34(5):973-978. LI R F,LIN J D,FENG C H,et al.Adsorption of 17β-E2 on different components of sediments[J].Journal of Agro-environment Science,2015,34(5):973-978.

[10] LIU R,ZHOU J L,WILDING A.Simultaneous determination of endocrine disrupting phenolic compounds and steroids in water by solid-phase extraction-gas chromatography-mass spectrometry[J].Journal of Chromatography A,2004,1022(1/2):179-189.

[11] LAVKULICH L,WIENS J.Comparison of organic matter destruction by hydrogen peroxide and sodium hypochlorite and its effects on selected mineral constituents[J].Soil Science Society of America Journal,1970,34(5):755-758.

[12] ZHANG Y,MENG W,GUO C,et al.Determination and partitioning behavior of perfluoroalkyl carboxylic acids and perfluorooctanesulfonate in water and sediment from Dianchi Lake,China[J].Chemosphere,2012,88(11):1292-1299.

[13] CHIOU C T,PETERS L J,FREED V H.A physical concept of soil-water equilibria for nonionic organic compounds[J].Science,1979,206:831-832.

[14] HEEMKEN O,REINCKE H,STACHEL B,et al.The occurrence of xenoestrogens in the Elbe River and the North Sea[J].Chemosphere,2001,45(3):245-259.

[15] MASHTARE M L,KHAN B,LEE L S.Evaluating stereoselective sorption by soils of 17alpha-estradiol and 17beta-estradiol[J].Chemosphere,2011,82(6):847-852.

[16] WANG L,YING G G,ZHAO J L,et al.Assessing estrogenic activity in surface water and sediment of the Liao River system in northeast China using combined chemical and biological tools[J].Environmental Pollution,2011,159(1):148-156.

[17] SUN K,JIN J,GAO B,et al.Sorption of 17alpha-ethinyl estradiol,bisphenol A and phenanthrene to different size fractions of soil and sediment[J].Chemosphere,2012,88(5):577-583.

[18] WANG T,WANG Y,LIAO C,et al.Perspectives on the inclusion of perfluorooctane sulfonate into the stockholm convention on persistent organic pollutants[J].Environmental Science & Technology,2009,43(14):5171-5175.

[19] STANISZEWSKA M,KONIECKO I,FALKOWSKA L,et al.The relationship between the black carbon and bisphenol A in sea and river sediments (Southern Baltic)[J].Journal of Environmental Sciences,2016,41:24-32.

[20] XING B,PIGNATELLO J J,GIGLIOTTI B.Competitive sorption between atrazine and other organic compounds in soils and model sorbents[J].Environmental Science & Technology,1996,30(8):2432-2440.

[21] van EMMERIK T,ANGOVE M J,JOHNSON B B,et al.Sorption of 17β-estradiol onto selected soil minerals[J].Journal of Colloid and Interface Science,2003,266(1):33-39.

[22] LI Y,ZHANG C,LI S,et al.Single and competitive adsorption of 17alpha-ethinylestradiol and bisphenol A with estrone,beta-estradiol,and estriol onto sediment[J].Marine Drugs,2014,12(3):1349-1360.

[23] XING B,PIGNATELLO J J.Dual-mode sorption of low-polarity compounds in glassy poly (vinyl chloride) and soil organic matter[J].Environmental Science & Technology,1997,31(3):792-799.

[24] LIU H, ZHANG D, LI M, et al. Competitive adsorption and transport of phthalate esters in the clay layer of Jianghan Plain, China [J]. Chemosphere, 2013, 92(11): 1542-1549.

[25] MARAQA M A,ZHAO X,LEE J U,et al.Comparison of nonideal sorption formulations in modeling the transport of phthalate esters through packed soil columns[J].Journal of Contaminant Hydrology,2011,125(1):57-69. ▷

Partition coefficients of bisphenol A and 17β-estradiol onto sediment measured by batch experiment and field-based determination

TIAN Jiaying1,2, TAN Ruijie2, LIU Yuying1, LIU Ruixia2

1.College of Chemical Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255049, China 2.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China

The partition coefficient (Kd) and organic carbon normalized partition coefficient (Koc) of bisphenol A (BPA) and 17β-estradiol (E2) between the sediments and water were calculated based on the concentration of BPA and E2 in the natural riverine water. Batch experiments with field-measured concentration levels were performed to investigate distribution behavior of BPA and E2 in the sediment-water interface. The results showed that lgKd(1.40) and lgKoc(3.51) of BPA derived from batch experiments were in the range of lgKd(1.63-2.84) and lgKoc(2.66-4.66) obtained from field-based measurement in natural aquatic environment. The lgKd(1.10) and lgKoc(3.51) values of E2 originated from batch experiments were lower than those from field-based measurement, indicating that the results from batch experiments could not properly describe distribution behavior of E2 in the natural environment to some extent. Organic matter in sediment had a positive correlation with sorption capacity of BPA onto sediment, whereas insignificant impact on sorption behavior of E2.

endocrine disrupting compounds; riverine water; sediment; partition coefficient

2016-07-29

国家自然科学基金项目(21277133)

田家英(1990—)，女，硕士研究生，主要从事环境水化学的研究, tjyxiang@163.com

*责任作者：柳玉英(1964—)，女，教授，主要从事痕量元素分析测定研究，lyy999999@163.com 刘瑞霞(1963—)，女，研究员，主要从事水环境污染过程研究，liurx@craes.org.cn

X131

1674-991X(2017)02-0140-06

10.3969/j.issn.1674-991X.2017.02.021

田家英，谭睿婕，柳玉英,等.基于现场检测和批试验条件下双酚A和雌二醇在沉积物上的分配系数[J].环境工程技术学报,2017,7(2):140-145.

TIAN J Y,TAN R J, LIU Y Y, et al.Partition coefficients of bisphenol A and 17β-estradiol onto sediment measured by batch experiment and field-based determination[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2017,7(2):140-145.